一、風(fēng)力發(fā)電機組基本工作原理
風(fēng)力機是將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換成機械能或電能的裝置。風(fēng)力機風(fēng)輪葉片在風(fēng)的作用下產(chǎn)生空氣動力使風(fēng)輪旋轉(zhuǎn),將動能轉(zhuǎn)換成機械能,再通過傳動系統(tǒng)和電器系統(tǒng)將機械能轉(zhuǎn)換成電能。
二、風(fēng)力發(fā)電機組結(jié)構(gòu)特點
一般風(fēng)力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)如圖1所示:主要由風(fēng)輪、傳動裝置、偏航機構(gòu)、調(diào)漿機構(gòu)、發(fā)電機、機艙和塔架等構(gòu)成。
風(fēng)輪:由葉片、葉柄、輪轂和風(fēng)輪軸組成,其作用是捕捉和吸收風(fēng)能,由風(fēng)輪軸將能量傳送給傳動裝置。
傳動裝置:一般是齒輪箱,經(jīng)過增速后,獲得較高的轉(zhuǎn)速。
偏航機構(gòu):保證在風(fēng)向改變的情況下,使風(fēng)輪處于正對來風(fēng)狀態(tài),以獲得較高的效率?,F(xiàn)在大型風(fēng)機一般是經(jīng)風(fēng)向標(biāo)測定風(fēng)向后,通過驅(qū)動伺服電機來調(diào)向。
調(diào)速機構(gòu):定槳距失速型機組是利用槳葉的自動失速特性來限制發(fā)電機組的功率輸出;變距型風(fēng)力機則是根據(jù)風(fēng)速的變化相應(yīng)的改變槳葉的節(jié)距角,通過變距系統(tǒng)優(yōu)化氣流對葉片的攻角,在額定風(fēng)速以下,風(fēng)力機的風(fēng)能利用系數(shù)達到高峰;而在額定風(fēng)速之上,則使風(fēng)力機的輸出功率恒定,保證發(fā)電機組不超過負(fù)荷,同時減小風(fēng)力機的載荷。
剎車機構(gòu):包括氣動剎車和剎車盤剎車。氣動剎車是利用葉片端部的減速板,增加阻力,降低速度。剎車盤剎車是在緊急情況下,利用高速軸上的剎車盤(高速軸上所需力矩小),在短時間內(nèi)使風(fēng)輪停止轉(zhuǎn)動。
發(fā)電機:將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
塔架:支承發(fā)電機組機艙。
本篇節(jié)選自《轉(zhuǎn)子動平衡實用技術(shù)》楊國安 編著