信息檢索模型

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1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的種類一、按風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率分類①微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其額定功率為50～1000W。②小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其額定功率為1.0～10.0kW。③中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其額定功率為10.0～100.0kW。④大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其額定功率大于100kW。二、按風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式分類1．獨(dú)立運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電能經(jīng)蓄電池蓄能，再供用戶使用。這種方式可供邊遠(yuǎn)農(nóng)村、牧區(qū)、海島、邊防哨所等電網(wǎng)達(dá)不到的地區(qū)使用。一般單機(jī)容量在幾百瓦到幾kW。2．并網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在風(fēng)力資源豐富地區(qū)，按一定的排列方式安裝

2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，稱為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。發(fā)出的電能全部經(jīng)變電設(shè)備送到電網(wǎng)。這種方式是目前風(fēng)力發(fā)電的主要方式。3．風(fēng)力同其它發(fā)電方式互補(bǔ)運(yùn)行，風(fēng)力—柴油互補(bǔ)方式運(yùn)行，風(fēng)力—太陽能電池發(fā)電聯(lián)合運(yùn)行，風(fēng)力—抽水蓄能發(fā)電聯(lián)合運(yùn)行等。這種方式一般需配備蓄電池，以減少因風(fēng)速變化導(dǎo)致的發(fā)電量的突然變化所造成的影響，還可節(jié)約一次能源。三、按風(fēng)輪軸安裝形式分類管風(fēng)力發(fā)電機(jī)多種多樣，但按風(fēng)輪軸安裝形式不同可分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)兩種另外，還有一種特殊型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，如擴(kuò)壓式、旋風(fēng)式、濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理下面主要以水

3、平軸風(fēng)力機(jī)為例來簡述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般由以下七個(gè)部分組成：風(fēng)輪、增速齒輪箱、發(fā)電機(jī)、偏航系統(tǒng)、控制與安全系統(tǒng)、液壓與剎車系統(tǒng)、塔架等附屬設(shè)備。一、風(fēng)輪風(fēng)輪是風(fēng)力發(fā)電機(jī)最重要的部件之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)就是依靠風(fēng)輪把風(fēng)所具有的動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并加以利用的。風(fēng)輪使空氣運(yùn)動(dòng)的速度減慢，在空氣動(dòng)力的作用下風(fēng)輪繞軸旋轉(zhuǎn)并將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪通常由幾何形狀一樣的兩個(gè)以上葉片組成。葉片又可分為變槳距葉片和固定槳距葉片。從葉片結(jié)構(gòu)上又可分為木制葉片、鋁合金擠壓成型的等弦長葉片、鋼制葉片、玻璃鋼葉片

4、、復(fù)合材料葉片等。二、增速齒輪箱當(dāng)風(fēng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)時(shí)，通常發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速要比風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速高很多，這時(shí)風(fēng)輪必須通過增速機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。但也有些風(fēng)力發(fā)電機(jī)不包括變速齒輪箱。三、發(fā)電機(jī)因?yàn)轱L(fēng)速是不穩(wěn)定的，所以發(fā)電機(jī)常處于負(fù)載不穩(wěn)定狀態(tài)，極端時(shí)發(fā)電機(jī)嚴(yán)重過載，對(duì)于并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)還要處于頻繁的投、切(并網(wǎng)和脫網(wǎng))切換過程中，所以對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)用發(fā)電機(jī)還要有一些特殊要求。因感應(yīng)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜，并網(wǎng)方法簡單，并網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中得到最為廣泛的應(yīng)用。四、偏航系統(tǒng)由于風(fēng)向是不斷變化的，為了使風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面始終正對(duì)風(fēng)

5、向，提高風(fēng)能利用率，就需要一套對(duì)風(fēng)裝置，即偏航系統(tǒng)。五、塔架由于地面的剪切效應(yīng)，在地面附近的風(fēng)速是很小的，越高風(fēng)速越大，所以需要一個(gè)塔架將風(fēng)力機(jī)支撐到一定高度，塔架不但承受著整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重量，還承受著很大的彎矩，所以塔架也需要進(jìn)行特別設(shè)計(jì)。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作條件非常惡劣，有時(shí)風(fēng)速很小，有時(shí)風(fēng)速非常大，極端時(shí)發(fā)電機(jī)嚴(yán)重過載，所以就需要對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制，使其安全運(yùn)行或停機(jī)。液壓系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制、功率控制，同時(shí)也控制剎車機(jī)構(gòu)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖風(fēng)力機(jī)的特性系數(shù)一、風(fēng)能利用系數(shù)Cp風(fēng)

6、力機(jī)從自然風(fēng)能中吸取能量的大小程度用風(fēng)能利用系用Cp表示二、葉尖速比λ為了表爾風(fēng)輪運(yùn)行速度的快慢，用葉片的葉尖圓周速度與風(fēng)速之比來衡量，稱為葉尖速比λ三、實(shí)度風(fēng)輪的葉片面積與風(fēng)輪的掃風(fēng)面積之比稱為實(shí)度。它也是描述風(fēng)力機(jī)特性的重要特征數(shù)風(fēng)輪的實(shí)度是與其葉尖速比相聯(lián)系的，不同風(fēng)輪的值與λ的關(guān)系見圖。λ基礎(chǔ)理論一、貝茲理論第一個(gè)關(guān)于風(fēng)輪的完整理論是山哥廷根研究所的A·貝茨建立的。貝茲理論是應(yīng)用一元定常流動(dòng)的動(dòng)量方程，來討論理想狀態(tài)下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大風(fēng)能利用系數(shù)。貝茲理論的假設(shè)條件如下：⑴風(fēng)輪流動(dòng)模型可簡化成一個(gè)單元流管；⑵風(fēng)輪沒有

7、錐角、傾角和偏角，這時(shí)風(fēng)輪可簡化成一個(gè)平面槳盤,；⑶風(fēng)輪葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有摩擦阻力；對(duì)通過風(fēng)輪的氣流沒有阻力。⑷風(fēng)輪前未受擾動(dòng)的氣流靜壓和風(fēng)輪后的氣流靜壓相等，即P1=P2，氣流速度的方向無論在風(fēng)輪前后還是通過時(shí)都是沿著風(fēng)輪軸線的；⑸作用在風(fēng)輪上的推力是均勻的。將動(dòng)量方程用于圖1-7所示的控制體中，可得作用在風(fēng)輪上的推力為∶式中∶——風(fēng)輪前方的風(fēng)速，m/s；——葉片掃掠后的風(fēng)速，m/s；——單位時(shí)間內(nèi)的質(zhì)量流量，kg。式中∶——空氣密度，kg/m3；——葉片掃掠的面積，m2；——實(shí)際通過風(fēng)輪的風(fēng)速，m/s。根據(jù)風(fēng)輪前后的壓力差，作

8、用在風(fēng)輪上的推力又可寫成式中∶——風(fēng)輪前壓力，Pa或kPa；——風(fēng)輪后壓力，Pa或kPa?？傻檬街小谩L(fēng)經(jīng)過葉片時(shí)的速度，m/s。令則式中∶——軸向干擾因子，當(dāng)時(shí)，；時(shí)0；對(duì)正常風(fēng)車狀態(tài)。風(fēng)輪的軸功率可用下式計(jì)算將代入得風(fēng)輪最大軸功率發(fā)生在時(shí)，求得或。出現(xiàn)最大風(fēng)輪軸功率由風(fēng)