简易风力发电机的原理是什么

简易风力发电机的原理是什么风力发电机的原理是风能通过叶轮转化为机械扭矩(风轮的转动惯量),发电机的定子电能经主轴传动链和齿轮箱提高到异步发电机的转速后,由励磁变换器并入电网 。如果超过发电机的同步转速,转子也会处于发电状态,通过变流器向电网馈电 。最简单的风力发电机可以由叶轮和发电机组成,站在一定高度的塔轴上,就是小型离网风机 。原风力发电机产生的电能随风时变,电压和频率不稳定,没有实际应用价值 。为了解决这些问题,现代风机增加了齿轮箱、偏航系统、液压系统、制动系统和控制系统等 。详细介绍风扇有很多旋转部件,机舱在水平面上旋转,随时偏航对准风向;风轮沿着水平轴旋转,以产生动态扭矩 。对于变桨距风机来说,组成风轮的叶片要绕着叶根的中轴线旋转,以适应不同的风况,改变桨距 。当机器停止时,叶片应该顺桨以形成阻尼制动 。早期,液压系统用于调节叶片桨距(同时,用于减震、停止、制动等 。),现在电动变桨控制系统逐渐取代液压变桨控制 。就1,500kW风机而言,一般在风速为4m/s左右时自动启动,13m/s左右发出额定功率,然后随着风速的增大,一直控制在额定功率附近发电,直到风速达到25m/s时自动停止 。现代风力发电机的设计极限风速为60-70m/s,这意味着在如此高的风速下,风力发电机不会立即遭到破坏 。理论上12级飓风的风速范围只有32.7-36.9米/秒 。风机控制系统应根据风速和风向控制系统,以稳定的电压和频率运行,自动接通和断开电网;同时,变速箱和发电机的工作温度以及液压系统的油压会对任何异常发出警报,并在必要时自动停机,属于无人值守的独立发电系统机组 。
小型风力发电机有哪些分类?按照风力发电机风轮轴的位置分,可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机 。
(1)水平轴风力发电机:水平轴风力发电机的风轮围绕一个水平轴旋转,风轮轴与风向平行,风轮上的叶片是径向安装的,与旋转轴垂直,并与风轮的旋转平面成一角度(称为安装角) 。风轮叶片数目为1~10片(大多为3片、5片、6片),它在高速运行时有较高的风能利用率,但启动时需要较高的风速 。
(2)垂直轴风力发电机:垂直轴风力发电机的风轮围绕一个垂直轴旋转,风轮轴与风向垂直 。其优点是可以接受来自任何方向的风,因而当风向改变时,无需对风 。
水平轴风力发电机的叶片设计,普遍采用的是动量—叶素理论,主要的方法有Glauert法、Wilson法等 。但是,由于叶素理论忽略了各叶素之间的流动干扰,同时在应用叶素理论设计叶片时都忽略了翼型的阻力,这种简化处理不可避免地造成了结果的不准确性,这种简化对叶片外形设计的影响较小,但对风轮的风能利用率影响较大 。同时,风轮各叶片之间的干扰也十分强烈,整个流动非常复杂,如果仅仅依靠叶素理论是完全没有办法得出准确结果的 。
垂直轴风力发电机的叶片设计,以前也是按照水平轴的设计方法,依靠叶素理论来设计 。由于垂直轴风轮的流动比水平轴更加复杂,是典型的大分离非定常流动,不适合用叶素理论进行分析、设计,这也是垂直轴风力发电机长期得不到发展的一个重要原因 。
水平轴风力发电机的叶片在旋转一周的过程中,受惯性力和重力的综合作用,惯性力的方向是随时变化的,而重力的方向始终不变,这样叶片所受的就是一个交变载荷,这对于叶片的疲劳强度是非常不利的 。另外,水平轴的发电机都置于几十米的高空,这给发电机的安装、维护和检修带来了很多的不便 。
垂直轴风轮的叶片在旋转的过程中的受力情况要比水平轴的好的多,由于惯性力与重力的方向始终不变,所受的是恒定载荷,因此疲劳寿命要比水平轴风轮长 。同时,垂直轴的发电机可以放在风轮的下部或是地面,便于安装和维护 。
货车上如何安装小型风力发电机1、购买一个功率200w,额定转速为400rpm左右的发电机 。
2、购买一个功率200w,额定转速为400rpm左右的发电机 。3、找一个类似下图的金属圆盘,用来连接发电机和叶片,也就是发电机中的轮毂 。
4、在叶片和金属盘上打孔,注意打孔的时候最好配打 。
5、给轮毂找一个轮毂罩,这样能防止螺丝风吹日晒,同时也能起到导流的作用 。
6、做一个放发电机的支架,木头的就行了,然后用铁丝或者铁片将发电机固定 。
7、做一个连接杆,最好这个地方能装一个轴承 。
8、用水管做一个塔架,塔架底部如下所示,连发电机的电线正好能从这个洞穿出来 。