小型风力发电机基本常识
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100w小型垂直风力发电机参数100w小型垂直风力发电机是一种利用风能转化为电能的设备。
它的参数包括额定功率为100瓦特、垂直轴、小型化设计等特点。
本文将从设计原理、结构特点、优点和应用领域等方面介绍100w小型垂直风力发电机。
一、设计原理100w小型垂直风力发电机采用垂直轴设计,其工作原理是利用风的动力将风能转化为机械能,再经过发电机转化为电能。
垂直轴设计使得发电机可以在风向变化较大的情况下仍能高效工作,提高了发电效率。
二、结构特点1. 叶轮设计:100w小型垂直风力发电机的叶轮采用了特殊的气动轮廓设计,利用空气动力学原理使得风能能够更充分地转化为机械能。
2. 发电机设计:该发电机采用高效的永磁同步发电机,具有高效率、低噪音和稳定性好等优点。
3. 控制系统:垂直风力发电机配备了先进的控制系统,可以实现风向自适应、风速自适应等功能,提高了发电机的整体性能。
三、优点1. 小型化设计:100w小型垂直风力发电机体积小巧,重量轻,便于安装和维护。
适用于各种场地,如居民楼顶、工业园区等。
2. 高效能转化:该发电机采用了先进的设计和材料,能够更高效地将风能转化为电能,提高了发电效率。
3. 低噪音:垂直风力发电机采用了低噪音设计,减少了对周围环境和人的影响,适用于城市和居民区等噪音敏感场所。
四、应用领域1. 居民用途:100w小型垂直风力发电机适用于居民楼顶、农村地区等,可以为家庭供电,满足一部分日常用电需求。
2. 农业用途:发电机可以用于农村地区的灌溉系统、农机设备等,为农民提供电力支持。
3. 工业用途:垂直风力发电机可以应用于工业园区、建筑工地等场所,为设备供电,减少对传统电网的依赖。
总结:100w小型垂直风力发电机是一种高效、小型化的风能利用设备。
其采用垂直轴设计,具有高效能转化、低噪音等优点。
适用于各种应用场所,如居民用途、农业用途和工业用途等。
随着对可再生能源需求的增加,100w小型垂直风力发电机将在未来得到更广泛的应用。
风力发电机的基础知识一、风的认知从某一个角度讲,风是太阳能的一种表现形式。
1.风的成因:①地球的自转②温差: 地球表面的不同状态对太阳的吸热系数以及放热系数不同从而造成空气之间温度的差异,而导致风的形成。
(如水面比地面的吸热慢,放热也慢)。
2.风的运动轨迹风在遇到障碍物后,都会形成湍流。
二、风力发电机风力发电机是一种将风能转换为电能的一种发电装置,实现风能转换成机械能,再由发电机把机械能转换成电能的过程。
1.风力发电机的技术原理三相三相不控桥整流蓄电池(1)发电机为三相(即三根线),输出三相应该是相互导通的,两根引出线的电阻是相同的,任意两根线一打是会出现火花。
(2)12V蓄电池充满电之后,电压会上升,一般蓄电认为电池充满在13.8V~14.5V之间。
用风力充电,蓄电池电压都会高,1.1V~1.3V为额定电压,多种蓄电池工作状态选择是不一样的。
10.2V切入逆变器。
发电机频率的监控,控制器增加监控点,电压信号选择保护。
2.风力发电机实际上是一个由风机叶片、发电机及尾舵组成的机组。
(1)最理想的叶片叶片扫风面积越大,接受风能则越大。
叶片侧面叶型的不同设计,可提高转速,减小阻力。
叶片理论极限值CP(max)=0.593P∝SρO3 *cp(目前,大风机叶片实际做出来最理想的CP值为0.48,小风机为0.48~0.36,而HY系列的叶片CP值可做到0.42。
)(2)高效能的发电机发电机效率:大型发电机0.95小型发电机0.6~0.5整机转化效率:整机转化效率= 气动效率(CP值) * 发电机效率三、风力发电机的特点风是一种随机能源,我们要利用风能发电,便要捕捉风能。
而风能可以无限大,在这种特性下,如果不作限速,即使再优良的风机也会被损坏。
现在风机一般利用于发电的,都是在3M/S~60M/S输出空间。
一般采用以下几种限速装置:(1)变浆距(离心变浆距)这是目前较先进的叶片控制方式,当大风来时,调型叶片,形成阻力,使风能大部分消耗在叶尖,限制能量输出。
小型风力发电机原理小型风力发电机是一种利用风能转化为电能的设备,可以用于供电照明、充电等小功率电器。
其工作原理是基于风力转动发电机的转子,通过风的能量将其转动,进而产生电能。
一、结构组成小型风力发电机的结构组成主要包括风轮、主轴、发电机、变速器、塔架和电控系统等。
风轮是风力发电机的核心部件,其叶片通过风力的作用转动,从而带动主轴转动。
不同型号的风力发电机采用不同种类的叶片,如三叶片、多片叶片等。
主轴负责将风轮的运动传递给发电机,使其转动。
同时,在主轴上还设置了插槽,用于安装叶片。
主轴的材质通常选择钢材或铝材。
发电机是将风能转化为电能的核心部件,通常是采用交流发电机或直流发电机。
交流发电机通过转子转动产生交流电能,而直流发电机则产生直流电能。
变速器主要用于将风轮的转速转变为适合发电机工作的转速。
通常,风轮叶片的转动速度较高,而发电机需要较低的转速进行工作,因此需要通过变速器将转速进行调整,以提高发电效率。
塔架是用于安装整个小型风力发电机的支撑结构,通常采用钢材或铝材制成。
塔架的高度可以根据实际需要进行调整,以便于更好地获取到高空风能。
电控系统用于监控和控制整个小型风力发电机的运行状态,包括风速、转速、电压等参数的检测和调节。
电控系统还负责将发电机产生的电能进行整流和逆变处理,以供电给用户使用。
二、工作原理小型风力发电机的工作原理是基于风能转化为机械能,再经由发电机转化为电能。
当风吹过风轮叶片时,叶片受到风力的作用而转动。
这是因为叶片的造型使得风力在其表面产生了不对称的压力分布,进而形成了一个在切向上有速度差的飞行对象。
根据伯努利定律,风力推动叶片旋转。
风轮通过主轴将其运动传递给发电机。
主轴将风轮的旋转运动转化为发电机所需的转速。
发电机是将机械能转化为电能的设备,其工作原理是基于电磁感应现象。
当发电机的转子转动时,磁场变化导致线圈中的电流产生,从而产生电能。
小型风力发电机通常使用交流发电机或直流发电机。
小型风力发电机参数
小型风力发电机是一种可以利用风能进行发电的装置,可以广泛应用于家庭、农村及远离电网的地区。
其参数如下:
1. 风轮直径:通常为1-3米不等,直径越大,生成的功率也越大。
2. 额定功率:通常为几百瓦到几千瓦不等,具体视风轮直径、
切入风速和发电机效率等因素而定。
3. 切入风速:小型风力发电机启动所需的最小风速,通常为3-5米/秒。
4. 额定风速:风力发电机达到额定功率所需的风速,通常为
10-15米/秒。
5. 小风速发电能力:在低于额定风速时,风力发电机能够产生
的最大功率。
6. 风机转速:小型风力发电机的转速通常在100-500转/分钟之间。
7. 发电机类型:小型风力发电机通常采用异步发电机或永磁同
步发电机等。
8. 控制器类型:风力发电机通常需要安装电子控制器,以保证
发电系统的稳定性和安全性。
通过合理的参数选择和优化,小型风力发电机可以成为一种可靠、环保、经济的电力来源。
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小型风力发电机基本常识1.小型风力发电机一般都由那几部分组成的?小型风力发电机部件很多,但一般都是由5部分组成的:一是风轮,由二个或多个叶片组成,安装在机头上,是把风能转化为机械能的主要部件。
二是机头,主要是发电机和安装尾翼的支座等,它能绕塔架中的竖直轴自由转动。
三是尾翼,它一般装于机头之后,是用来保证在风向变化时,使风轮正对风向,现在也有不带尾翼的垂直轴发电机。
四是塔架,是支撑机头的构架,它把风力发电机架设在不受周围障碍物影响的空中。
五是控制系统,是用来控制发电机的输入输出和发电机工作状态的。
2.如何选购一台真正适合自已使用的风力发电机?如何选购一台真正适合自已使用的风力发电机,其中是大有学问。
首先,要看生产风力发电机的厂家。
目前国内许多所谓的风力发电机生产厂家只是采购一些部件进行简单的组装,各部件之间根本不配套,故发电效率相对较小,故障也比较多,缺乏必要的科研能力,产品很难更新换代,还有一些厂家为了追求高利润.不惜偷工减料.其生产的发电机很难达到其标定的功率.更有一些产品经销商偷梁换柱.所以消费者在先购风力发电机时,一定要找正规的生产厂家.一般有能力有规模的生产厂家其产品大都配套齐全.其有较强的研发能力,其产品质量也都符合国家标准。
特别要查对电机的参数:(最好是拿几个厂家的对比就会很明显)主要技术参数包括:起动风速,额定风速,额定电压,最大功率,额定功率,额定转速等。
其次用户要根据自已的使用要求和风力条件。
选择相对应的风力发电机.比如在内地,由于风较小,更应选择一些功率小的发电机,因为他更容易被小风量带动而发电,特续不断的风,会比一时狂风更能供给较大的能量,而大功率的发电机.在小风的环境下动很难高效率的发电,甚至根本就无法发.这样,如果用户用电量大.可以选购几台小功率的发电机并联使用.其效果较购一台大功率的发电机效果好得多或者使用太阳板构成风光互补供电系统效果更稳定。
同时,用户在选购风力发电机时还要注意以下几点:查看装箱单,数数配件是否齐全;用手转动一下各个转动部分,看是否转动灵活。
小型风力发电机的原理风力发电作为一种可再生能源,越来越受到人们的关注和重视。
小型风力发电机作为风能利用的一种主要方式,具有规模小、适应性强等优势。
本文将介绍小型风力发电机的原理及其工作过程。
一、小型风力发电机采用的原理与大型风力发电机相似,都是利用风能将机械能转化为电能。
具体而言,小型风力发电机包括风轮、主轴、发电机和控制装置等组成部分。
1. 风轮:风轮是小型风力发电机的核心部件,其主要作用是接受风力的作用,将动能转化为机械能。
风轮通常由数个或数十个叶片组成,材质一般采用耐磨、抗腐蚀的材料,例如玻璃纤维强化塑料。
2. 主轴:主轴是连接风轮和发电机的组件,主要用于传递风轮产生的机械能。
主轴一般采用高强度、耐磨的材料,如钢材或碳纤维材料。
3. 发电机:发电机是将机械能转化为电能的设备。
小型风力发电机常用的发电机有直流发电机和交流发电机两种,其工作原理也有所不同。
直流发电机通过旋转磁场感应导致电磁感应,产生电流;交流发电机则是通过转子和定子的相互感应产生感应电动势,进而产生交流电流。
4. 控制装置:控制装置用于监测和控制风力发电机的运行状态,确保其工作在最佳状态下。
控制装置通常包括风向传感器、风速传感器、发电机控制器等,可以根据实时的风速和风向信息对发电机进行调节。
二、小型风力发电机的工作过程小型风力发电机的工作过程主要分为风轮叶片受力、主轴转动、发电机发电和电能输出四个步骤。
1. 风轮叶片受力:当风力作用于风轮叶片时,叶片会受到来自风力的压力差,产生动力推动叶片旋转。
2. 主轴转动:通过风轮叶片的推动,主轴开始转动。
主轴转动的速度与风力的强度和方向相关。
3. 发电机发电:随着主轴的转动,发电机也开始工作。
发电机依靠旋转产生的磁场感应,将机械能转化为电能。
4. 电能输出:发电机产生的电能经过控制装置的监测和调节,输出给外部电网或用于供电设备。
同时,控制装置还可以对风力发电机的工作状态进行监测和管理。
小型风力发电机的工作过程简单、高效,可以有效利用风能进行发电,为地区提供清洁可再生的电力资源。
小型风力发电知识点总结1. 风能的形成和利用风能是由太阳能不均匀地加热地表而产生的。
因此,地面温度和大气气压的不均匀分布,导致空气在地球表面上出现气流。
这些气流即风力,可以被利用来产生动能,转化为电能。
风能的利用需要选择合适的地点,通常选在高地、平原和海滨等地。
在这些地点,风能较为充足,有利于风力发电设备的高效运转。
2. 风力发电技术风力发电技术主要包括风力发电机、叶片、发电机和控制系统等组成。
风力发电机通常包括塔架、叶轮、传动系统和发电机。
风力发电机的叶轮是由多块叶片组成,可以根据风的方向自动旋转,从而使叶片受到风力的影响,形成动能。
传动系统将叶轮的动能传递给发电机,发电机将机械能转化为电能。
控制系统对风力发电机的运行进行监控和调整,以保证风力发电机的安全运行和电能的高效产生。
3. 风力发电的优点和限制风力发电具有许多优点,例如:- 清洁、可再生:不会产生二氧化碳等温室气体排放,对环境影响小;- 可持续:风能是一种不会枯竭的能源;- 资源广泛:全球范围内都可以利用风能;- 易于建设:风力发电设备的建设和维护相对简单。
但是,风力发电也存在一些限制,例如:- 受限地点:需要找到风力资源丰富的地点进行建设;- 受天气影响:风能的产生受到天气的影响,不稳定;- 规模效应:风力发电机成本较高,需要较大规模的建设以达到经济效益。
4. 风力发电的发展现状和趋势风力发电技术发展迅猛,全球范围内已经建成了大量的风力发电厂,风力发电在能源结构中所占比重也不断增加。
多国政府和企业也纷纷加大对风力发电的投资和研发力度,以进一步推动风力发电技术的发展。
未来,风力发电技术将进一步推动可再生能源的发展,不断提高风力发电设备的效率和经济性。
同时,多国政府也将继续加大对风力发电的政策支持和投资力度,以推动清洁能源的发展。
预计,风力发电将成为未来能源供应的重要组成部分。
总之,风力发电是一种重要的清洁能源技术,具有广阔的发展前景。
小型风力发电机的基本结构和特性小型风力发电机知识小型风力发电机的基本结构和特性目前,我国推广应用最多的小型风力发电机,其机型是水平轴高速螺旋桨式风力发电机,因此,我们将重点介绍它的基本结构和特性。
水平轴高速螺旋桨式风力发电机大致由以下几个部分组成:风轮、发电机、回转体、调速机构、调向机构(尾翼)、刹车机构、塔架。
其基本构造原理如图4-3 所示。
1. 风轮水平轴风力发电机的风轮是由1-4个叶片(大部分为2~3个叶片)和轮毂组成。
其功能是将风能转换为机械能,它是风力发电机从风中吸收能量的部件。
叶片的结构一般有6种形式,如图4-4所示。
(1)实心木制叶片。
这种叶片是用优质木材,精心加工而成,其表面可以包上一层玻璃纤维或其他复合材料,以防雨水和尘土对木材的侵蚀,同时可以改善叶片的性能。
有些大、中型风力机使用木制叶片时,不像小型风力机上用的叶片由整块木料制作,而是用很多纵向木条胶接在一起(图4-4a)。
(2)有些木制叶片的翼型后缘部分填充质地很轻的泡沫塑料,表面再包以玻璃纤维形成整体(图4-4b)。
采用泡沫塑料的优点不仅可以减轻重量,而且能使翼型重心前移(重心前移至靠前缘1/4 弦长处最佳),这样可以减少叶片转动时所产生的不良振动。
对于大、中型风力机叶片尤为重要。
(3)为了减轻叶片重量,有的叶片用一根金属管作为受力梁,以蜂窝结构,泡沫塑料、轻木或其他材料作中间填充物,在其外面包上一层玻璃纤维(图4-4c)。
(4)为了降低成本,有些中型风力机的叶片采用金属挤压件,或者利用玻璃纤维或环氧树脂抽压成型(图4-4d),但整个叶片无法挤压成渐缩形状,即宽度、厚度等不能变化,难以达到高效率。
(5)有些小型风力机为了达到更经济的效果,叶片用管梁和具有气动外型的玻璃纤维蒙皮做成。
玻璃纤维蒙皮较厚,具有一定强度,同时,在玻璃纤维蒙皮内可粘结一些泡沫材料的肋条(图4-4e)。
(6)叶片用管梁、金属肋条和蒙皮做成。
金属蒙皮做成气动外型,用铆钉和环氧树脂将蒙皮、肋条和管梁粘结在一起(图4-4f)。
小型风力发电1. 引言小型风力发电是指利用风能直接转换成电能的一种发电方式。
随着可再生能源的兴起和环境保护意识的增强,小型风力发电系统逐渐受到广泛关注。
本文将介绍小型风力发电的原理、优势、应用和发展趋势。
2. 原理及组成小型风力发电系统主要由风轮、发电机、控制装置和电网接口组成。
风轮是收集风能的部分,通常由数个叶片组成并连接到轴上。
当风经过叶片时,由于气流压力差异,叶片会产生转动。
风轮连接到发电机或发电装置,通过转动产生电能。
控制装置用于监测风速、调节发电机的工作状态以及将电能输出到电网。
3. 优势3.1 可再生能源:小型风力发电利用的是可再生的风能,不会耗尽或造成环境污染。
3.2 适应性强:小型风力发电系统可以在各种环境条件下运行,只要有足够的风力即可。
3.3 低噪音:相比于其他发电方式,小型风力发电系统噪音较低,不会对生活和工作造成干扰。
3.4 经济性:小型风力发电系统相对成本较低,并且可实现长期稳定发电,降低能源成本。
4. 应用领域4.1 农村和偏远地区:对于没有电网供电的农村和偏远地区来说,小型风力发电是一种经济有效的发电方式。
4.2 独立电力供应:小型风力发电系统可以作为独立电力供应装置,为一些小型设施或家庭提供电能。
4.3 绿色建筑:在现代建筑中,小型风力发电系统可以与太阳能系统相结合,提供可持续发电。
4.4 电网扩容:对于电网供电不足的地区,可以使用小型风力发电系统进行电网扩容,满足需求。
5. 发展趋势5.1 技术改进:随着技术的发展,小型风力发电系统的效率和可靠性将得到进一步改善。
5.2 增加投资:政府和企业对小型风力发电的投资将会增加,促进其在能源领域的发展。
5.3 多元化应用:将小型风力发电系统与其他能源系统相结合,实现能源的多元化供应。
5.4 宣传和教育:加强小型风力发电系统的宣传和教育,提高公众对可再生能源的认识和意识。
6. 结论小型风力发电是一种可持续发电方式,具有可再生能源、适应性强、低噪音和经济性等优势。
微型风力发电知识点总结微型风力发电是利用风能转化为电能的技术,是可再生能源利用的一种方式。
在不同的风能资源条件下,微型风力发电系统可以用于农村、偏远地区、野外科考、通讯站、海洋浮标、船只等场所。
以下是微型风力发电的相关知识点总结。
一、微型风力发电系统的构成1. 风机微型风力发电系统的核心部件是风机,风机是将风能转化为机械能的装置。
根据转子的结构形式,风机通常分为垂直轴风机和水平轴风机两种。
垂直轴风机一般结构简单、维护方便,适用于低风速区域;水平轴风机利用空气动力学原理,具有高效率、稳定性好等特点。
2. 发电机发电机是将风机转动产生的机械能转化为电能的关键装置。
根据输出电压的不同,可以分为直流发电机和交流发电机。
直流发电机输出电压稳定,适用于电解水、电动汽车等场合;交流发电机结构简单、传动效率高,适合于小规模风力发电系统。
3. 控制器控制器是微型风力发电系统中的重要部件,主要负责转子的启停控制、电压和频率的稳定控制、过欠压保护、过载保护等功能。
控制器可以有效保护发电机和电池,延长系统的使用寿命。
4. 储能设备储能设备包括蓄电池、超级电容、风能转化为氢能等,用于存储风能转化的电能,保证微型风力发电系统在风能不稳定或无风时的供电需求。
5. 传动装置传动装置主要是用于将风机的转动力传递给发电机的设备,一般包括齿轮箱、液压传动等形式。
二、微型风力发电系统风能资源的评估1. 风能资源的分布风能资源主要分布在地表风速较高、无明显障碍物的地区。
通常选取的风能资源地区包括高原、平原、海岸地带、山地等地区。
2. 风能资源测量风能资源的测量包括风速、风向、风能密度等参数的测量,通过长期的观测数据来评估风能资源的可开发程度。
3. 风能资源的评估风能资源的评估是通过测量数据来计算出该地区的年均风速、年均风能密度等参数,用于确定微型风力发电系统的建设可行性。
三、微型风力发电系统的优势1. 可再生能源微型风力发电系统利用的能源是风能,是一种可再生能源,对环境没有污染,可以持续供电。
物理九年级小发电机知识点在我们日常生活中,电力扮演着非常重要的角色,贯穿着我们的方方面面。
而发电机作为产生电能的装置,是电力生成的核心。
在物理学上,发电机可以被广泛地应用于各个领域,包括电力工程、航空航天、交通、通讯等。
本文将会介绍一些有关小型发电机的基本知识。
一、发电机的原理发电机是将其他形式能量转化为电能的装置。
具体来说,它利用磁力线剪切导体来产生感应电动势。
简单来说,通过一个磁场和一根导线,我们可以通过运动来产生电力。
二、发电机的基本结构发电机主要包括磁场系统和电路系统。
磁场系统包括固定磁铁和转子。
电路系统包括导体线圈、电刷和载流线圈。
导体线圈是产生感应电动势的核心部分,它由大量的导体构成,安装在转子上,与磁场相互作用。
电刷则用于接触导线,将导线上的电流导出。
三、发电机的工作原理当发电机的转子旋转时,导体线圈将会受到磁场的影响,产生感应电动势。
这个感应电动势会导致电流通过导体线圈,产生电流。
而当导线与电刷接触时,导线上的电流就可以导出。
这样就将机械能转化为电能。
四、直流发电机和交流发电机根据输出电流的性质,发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
直流发电机产生的电流是直流电流, 它的电压保持恒定不变。
而交流发电机产生的是交流电流,电压会随着时间的变化而变化。
五、小型发电机的应用小型发电机广泛应用于各种设备和系统中。
例如,手摇发电机是一种常见的小型发电机,它可以通过手摇产生电能,用于照明或充电。
另外,微型风力发电机可以利用风能产生电能,用于供电或照明。
此外,太阳能发电机也是一种小型发电机,通过太阳能转化为电能。
小型发电机的应用为我们日常生活带来了便利,并且也在环境保护和可持续发展方面发挥了积极的作用。
总的来说,发电机作为电力生成的核心,丰富了我们的生活,推动了技术的发展。
通过了解小型发电机的知识点,我们可以更好地理解电力的产生和运用。
了解发电机的原理和结构有助于我们更好地理解电力工程领域的相关理论和实践。
微型风力发电机的工作原理微型风力发电机是一种通过风能转化为电能的设备,它具有简单、高效、环保等特点。
下面将详细介绍微型风力发电机的工作原理。
1. 风能的捕捉:微型风力发电机一般由叶轮、发电机和转轴组成。
当风吹过叶轮时,叶轮会转动,而叶轮与转轴相连接,转轴的转动会带动发电机的转子转动。
2. 叶轮的设计:叶轮是微型风力发电机中最重要的部件之一,它的设计影响着发电机的转速和功率输出。
一般来说,叶轮的形状应该是对称的,具有较高的气动效率。
叶轮表面通常会涂上特殊的涂层,以减小风阻,提高叶轮的性能。
3. 发电机的工作原理:微型风力发电机使用的是感应发电机原理。
当转轴转动时,通过磁场与线圈之间的相互作用,产生感应电动势,进而转化为电能。
具体来说,当转轴转动时,它会带动磁场改变,从而在线圈上产生感应电流。
这个感应电流通过线路传输,从而产生电能。
4. 电能的储存和利用:微型风力发电机产生的电能需要进行储存和利用。
一般来说,微型风力发电机会将产生的电能储存在电池中,以备不时之需。
这样做的好处是可以在没有风的情况下仍然使用电能。
此外,还可以将电能通过逆变器转换为交流电,用于驱动家用电器。
5. 风力资源的选择:微型风力发电机的工作效果受到风力资源的限制。
一般来说,微型风力发电机需要有一定的风速才能工作,风力过小或过大都会影响其发电效果。
因此,在安装微型风力发电机时,需要选择风力较强、稳定性较好的地点,以提高发电效率。
6. 环境保护与可持续性:微型风力发电机是一种环保且可持续的能源资源利用方式。
与传统的化石能源相比,风能是一种无限可再生资源,使用微型风力发电机可以减少对化石能源的依赖,减少对环境的污染和破坏。
此外,由于微型风力发电机工作时几乎没有噪音,对周围环境的干扰也较小。
在总结上述论述的基础上,可以看出微型风力发电机的工作原理包括风能的捕捉、叶轮的设计、发电机的工作原理、电能的储存和利用、风力资源的选择以及环境保护与可持续性等。
小型风力发电机介绍一,小型风力发电机的使用条件小型风力发电机一般应在风力资源较丰富的地区使用。
即年平均风速在3m/s以上,全年3-20m/s有效风速累计时数3000h以上;全年3-20m/s 平均有效风能密度lOOW/m2以上。
在选择使用风力发电机时,要做到心中有数,避免盲目性,这样才能充分地利用当地的风力资源,最大限度地发挥风力发电机的效率,取得较高的经济效益。
应该指出的是,在风力资源丰富地区,最好选择风机额定设计风速与当地最佳设计风速相吻合的风力发电机。
如能做到这一点无论是从风力机的选择上,还是利用风力资源的经济意义上都有重要的意义。
风洞试验证明,风轮的转换功率与风速的立方成正比,也就是说,风速对功率影响最大。
例如,在当地最佳设计风速为6m/s的地区,安装一台额定设计风速为8m/s的风力发电机,结果其年额定输出功率只达到原设计输出功率的42%,也就是说,风力发电机额定输出功率较设计值降低了58%。
若选用的风力发电机额定设计风速越高,那么其额定功率输出的效果就越加不理想。
但也必须指出,风力发电机额定设计风速偏低,其风轮直径、电机相对要增大,整机造价相应也就加大.从制造和产品的经济意义上考虑都是不合算的。
二,小型风力发电执使用的一般要求目前,小型风力发电机都采用蓄电池贮能,家用电器的用电都由蓄电池提供。
所以,用电时总的原则是,蓄电池放电后能及时由风力发电机给以补充。
也就是说,蓄电池充入的电量和用电器所需消耗的电量要大致相等(一般以日计算)。
下面举一例说明这一问题:某地区使用了一台风力发电机,额定风速输出功率为IOOW, 假设,该地区某日相当于额定风速的风力吹刮时数连续为4h,则该风机日输出并贮存到蓄电池里的能量为400Wh。
考虑到铅蓄电池的转换效率为70%,则用户用电器实际可利用的能量280Wh。
如果该用户使用的电器有:(1)15W灯泡两只,使用4h,耗能为120Wh;(Z)35W电视机一台,使用3h,耗能为105Wh;(3)15W收录机一台,使用4h,耗能为60Wh。
小型风力发电机特性风能是没有公害的能源之一,而且它取之不尽,用之不竭。
对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,可因地制宜地利用风力发电。
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。
把风的动能转变成机械能,再把机械能转化为电能,这就是风力发电。
风力发电技术是一项多学科的,可持续发展的,绿色环保的综合技术。
风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。
风力发电机组主要由两大部分组成:风力机部分将风能转换为机械能;发电机部分将机械能转换为电能。
一、小型风力发电机分类小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力机十风力发电机十控制器十蓄能装置。
风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。
每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永礅体,定子绕组切割磁力线产生电能。
小型风力发电按其设计的方式与结构可分为垂直轴风力发电机( VAWT)和水平轴风力发电机( HAWT)两种。
水平轴风力发电机的转动轴与风向平行,大部分水平轴式风力发电机其叶片会随风向变化而不断调整位置,因此较易受地形、地物的影响。
垂直轴风力发电机的转动轴与风向垂直。
此型的优点为设计较简单,因为不必随风向改变而调整方向,可分为打蛋形转子( Darrieus)和桶形转子( Savonius)等[打蛋形转子(Darrieus)是由法国及航天工程师Georges Jean MarieDarrieus于1931年发明。
桶形转子(Savonius)为荷兰工程师Sigurd J.Savonius 于1922年发明]。
垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机比较见表2 -1。
二、水平轴风力机风轮轴线的安装位置与水平面夹角不大于15度的风力机称水平轴风力机,水平轴风力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置的,与旋转轴相垂直,并与风轮的旋转平面成一角度(称为安装角)。
(整理)风⼒发电机⼩知识风⼒发电机⼩知识风是由于空⽓的流动⽽产⽣的,风具有⼀定的质量和速度,因⽽它具备产⽣能量的基本要素。
由于风能是随机性的,风⼒的⼤⼩时刻变化,必须根据风⼒⼤⼩及电能需要量的变化及时通过控制装置来实现对风⼒发电机组的启动、调节(转速、电压、频率)、停机、故障保护(超速、振动、过负荷等)以及对电能⽤户所接负荷的接通、调整及断开等操作。
风⼒发电系统是将风能转换为电能的机械、电⽓及其控制设备的组合,典型的风⼒发电系统如图1所⽰。
图1 典型的风⼒发电系统图风轮的作⽤风轮是吸收风的能量并将其转换成机械能的部件。
风以⼀定的速度和攻⾓作⽤在桨叶上,使桨叶产⽣旋转⼒矩⽽转动,将风的能量转变成机械能,风越⼤,风轮接受风的能量也越⼤,风轮转得就越快。
风⼒发电机原理漆包铜线绕成线圈,⽤永久磁铁产⽣磁场,线圈在磁场中旋转,切割磁⼒线产⽣电动势,线圈转得越快,切割磁⼒线的速度就越⾼,产⽣的电压也越⾼,对外电路提供的功率就越⼤,线圈和磁铁相对旋转的动⼒来源于风轮,通过风轮和发电机就可以将风的能量转变成电能。
控制器的作⽤控制器的作⽤主要有:蓄电池电压充⾄125%后风⼒发电机⾃动停机、电压降⾄108%后风⼒发电机⾃动恢复⼯作、风⼤⾃动卸载、蓄电池损害保护、蓄电池脱节保护、短路保护、蓄电池反接保护等保护功能。
A、发电机发出的是三相交流电,给直流电瓶充电需要直流电,通过整流管将交流变直流(整流)给电瓶充电。
B、铅酸蓄电瓶充满电后,继续⼤电流充电,就造成电瓶过充电,电瓶充满后过充造成电瓶液的损耗、极板变形,严重影响电瓶使⽤寿命。
C、铅酸蓄电瓶对外放电到其70%的额定容量时,应⽴即停⽌对外放电,否则过度放电,将导致极板弯曲,板栅损坏,活性物质脱落,造成电瓶容量不可恢复的减退,甚⾄导致电瓶失效。
D、电瓶充满后,风⼒发电机发出的电不能提供给电瓶,控制系统断开充电线路,这时风⼒发电机发出的电没有了去路,发电机失去了负载,发电机的阻⼒变得很⼩,这时发电机的转速就会成倍升⾼,若遇到强风,发电机转速就会迅速升⾼,叶轮越转越快,造成飞车。
小型风力发电机基本常识1.小型风力发电机一般都由那几部分组成的?小型风力发电机部件很多,但一般都是由5部分组成的:一是风轮,由二个或多个叶片组成,安装在机头上,是把风能转化为机械能的主要部件。
二是机头,主要是发电机和安装尾翼的支座等,它能绕塔架中的竖直轴自由转动。
三是尾翼,它一般装于机头之后,是用来保证在风向变化时,使风轮正对风向,现在也有不带尾翼的垂直轴发电机。
四是塔架,是支撑机头的构架,它把风力发电机架设在不受周围障碍物影响的空中。
五是控制系统,是用来控制发电机的输入输出和发电机工作状态的。
2.如何选购一台真正适合自已使用的风力发电机?如何选购一台真正适合自已使用的风力发电机,其中是大有学问。
首先,要看生产风力发电机的厂家。
目前国内许多所谓的风力发电机生产厂家只是采购一些部件进行简单的组装,各部件之间根本不配套,故发电效率相对较小,故障也比较多,缺乏必要的科研能力,产品很难更新换代,还有一些厂家为了追求高利润.不惜偷工减料.其生产的发电机很难达到其标定的功率.更有一些产品经销商偷梁换柱.所以消费者在先购风力发电机时,一定要找正规的生产厂家.一般有能力有规模的生产厂家其产品大都配套齐全.其有较强的研发能力,其产品质量也都符合国家标准。
特别要查对电机的参数:(最好是拿几个厂家的对比就会很明显)主要技术参数包括:起动风速,额定风速,额定电压,最大功率,额定功率,额定转速等。
其次用户要根据自已的使用要求和风力条件。
选择相对应的风力发电机.比如在内地,由于风较小,更应选择一些功率小的发电机,因为他更容易被小风量带动而发电,特续不断的风,会比一时狂风更能供给较大的能量,而大功率的发电机.在小风的环境下动很难高效率的发电,甚至根本就无法发.这样,如果用户用电量大.可以选购几台小功率的发电机并联使用.其效果较购一台大功率的发电机效果好得多或者使用太阳板构成风光互补供电系统效果更稳定。
同时,用户在选购风力发电机时还要注意以下几点:查看装箱单,数数配件是否齐全;用手转动一下各个转动部分,看是否转动灵活。
3.发电机的具体安装地点?小型风力发电机安装场址的选择非常重要。
性能很高的风力发电机,假如没有风,它也不会工作,而性能稍差一些的风力发电机,如果安装场址选择得好,也会使它充分发挥作用。
关于小型风力发电机的选址条件包含着非常复杂的因素,原则上,在一年之中极强风及紊流少的地点应算最好,但有时很难选出这样的地点。
一般本着这样的原则:第一风能丰富,年平均风速越大越好,其大体上数字是:年平均风速3m/s以上,3-20m/s有效风速累计时效3000h以上,全年3一20m /s平均有效风能密度100W/m2以上。
只要能满足这个条件,小型风力发电机在经济上便可认为是合算的。
第二具有较稳定的盛行风向,便于利用地形的有利影响。
第三风机高度范围内风速、风向的变化要小。
风机如安在这种地方,叶片将在不等速风中旋转,叶片受载不均匀,降低性能,缩短风机使用寿命,有时还会使整个风机振动,损坏风机。
因此在安装风力发电机时,必须躲开这种地区,实在不行可以提高塔架。
第四暴风、龙卷风少,风力发电机的安装场址当然要选择风速大地方,但在易出现暴风、龙卷风的地区使用,风力发电机很容易被袭击损坏。
对于具体的选址可区别对待:如平坦地形的场址选择主要应考虑在半径为一公里的圆内,应没有障碍物。
假使有障碍物时,风力机的高度应为障碍物最高处高度的三倍以上,对小型风力发电机半径可以为400米。
在山脊或山顶地形上选择安装风力发电机时,最为理想的地方应当说是山顶和山脊的中点以上。
虽然人们都希望把风力发电机安装在平坦开阔地方的塔架上,但在住宅附近、城市中心及其周围,有时,不得建在建筑物的上面。
在这种情况下,尽量安装在建筑物的上风侧,但至少要保持具有建筑物高度2倍的间距;在下风侧设置时,至少要离开建筑物高度10倍以上的间距;在建筑物上面设置时,风机高度必须使建筑物高度的2倍以上。
有一些山口或较宽较长的山谷也可以作为风机安装的地点。
4.小型风力发电机的安装过程是怎样的?首先做好安装准备工作:逐一清点验收好风机的零配件,仔细阅读使用说明书,熟悉图纸,掌握有关安装尺寸和全部技术要求,并按使用说明书的要求准备安装器材和必要的物资(如水泥、杉本、牵引绳等),有条件的请专业的安装人员安装。
百瓦级风机因结构小巧,重量也轻,一般3-5人便能竖起。
千瓦级风机因结构重量较大,安装时一般需用吊车吊装。
百瓦级小型风力发电机安装一般包括:立柱拉索式支架的安装、回转体的安装、尾翼和手刹车的安装、机头的安装、竖立风机、电器连接等内容。
5装风力发电应该注意那些内容?第一是防雷,因为风力发电机在没有障碍物的平坦地区安装得较高,所以经常发生雷击事故,为此风机最好增设防雷装置。
其次,安装时要听从统一指挥,在风速不超过4m/s(三级风)的情况下安装。
第三,操作人员不准站在塔身下或正在举升的零部件下面,以防意外。
第四,线路要分清正负极,不可接反,不可短路、断路,发电机不可长时间空转。
第五,拉索、地铆固定要牢固,防止下雨松动。
6.电对蓄电瓶有什么要求?小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来,然后再由蓄电池向用电器供电。
所以,必须认真科学地考虑,风力发电机功率与蓄电池容量的合理匹配和静风期贮能等问题。
目前,小型风力发电机与蓄电池容量一般都是按照输入和输出相等,或输入大于输出的原则进行匹配的。
即:100W风力发电机匹配120Ah蓄电池(60Ah2块);200W风力发电机匹配120-180Ah蓄电池(60或90Ah2块);300W风力发电机匹配240Ah蓄电(120Ah2块);750W风力发电机匹配240Ah蓄电池(120Ah2块);1000W风力发电机匹配360Ah蓄电池(120Ah3块)。
蓄电池容量过大时,风力发电机发出的能量不能保证及时地给蓄电池充足电,致使蓄电池经常处于亏电状态。
缩短蓄电池使用寿命。
另外,蓄电池容量大,价格和使用费用随之增大,给经济上也造成不必要的浪费。
蓄电池容量过小时,会使蓄电池经常处于过充电状态。
如因充足电而停止风力发电机的工作会严重影响风机工作效率。
蓄电池长期过充电将会使蓄电池早期损坏,缩短使用寿命。
另外,小型风力发电机的合理匹配,用电器的套配也是一项可忽视的内容。
在选配用电器时也应按照蓄电池与风力发电机的匹配原则进行。
即选配的用。
在选用用电器时,还必须注意电压制的要求。
如果使用的是交流用电设备,则必须备电器耗用的能量要与风力发电机输出的能量相匹配。
但应指出的是,匹配指标所强调是“能量”,不要混淆为功率置能够满足其功率要求的“逆变器”将蓄电池的直流电转变成电压为220V,频率为50Hz的交流电才能使用。
7.发电机怎样进行日常维护?应注意那些?小型风力发电机安装之后,便始终处在大自然的严酷考验之中,寒来暑往,年复一年。
它除了经受风霜雨雪日晒的侵袭之外,还可能遭到雷电,冰雹和风沙的袭击和牲畜的冲撞。
工作环境十分恶劣。
因此对小型风力发电机的正确使用与保养显得格外重要。
第一注意观察风机风轮运转是否正常平时要经常观察风机风轮运转情况,如发现运转不平稳,机头有剧烈抖动或出现异常杂音,应立即停机检查排除。
第二检查立柱拉索式风机每条钢丝绳拉索是否牢固可靠,立柱拉索式小型风力发电机应经常检查拉索地锚是否牢靠。
钢丝绳绳夹是否紧固。
并且应经常检查每条钢丝绳拉索是否张紧,必要时调正拉索螺旋扣,拧紧或松弛,并保持立柱垂直。
第三定期润滑回转体小型风力发电机主要工作部件,如风轮、发电机、尾翼等均安装在回转体上。
回转体长套与立柱上端的光轴应保持良好的润滑。
以保持尾翼顺风向灵活转动,使风轮迎风。
第四定期润滑发电机前后轴承发电机前、后轴承每隔一年保养一次第五变桨距风轮定期检查与保养变桨距风轮因长期在大自然中工作,致使风轮变桨距导槽滑块和弹簧等零件表面容易粘满灰尘,影响风轮变桨距调速的灵敏性和一致性。
第六外滑环和碳刷的定期捡查与保养因小型风力发电机工作时,机头回转体将在尾翼的作用下,随着风向的变化经常随风旋转,致使发电机输电线在里边因缠绕而折断。
为解决这-问题,许多小型风力发电机的输电线都分成两段。
上段从发电机引出到回转体下端外滑环,下段通过碳刷与外滑环紧紧压接。
风机工作时,由于外滑环不停地回转,而碳刷通过固定在立柱上的碳刷架定位,并通过弹簧紧紧地与外滑环里的铜环压接,经常处于回转摩擦和大自然风沙的侵袭之中。
所以,每隔一年应检查保养一次。
保养时,将碳刷取下,检查磨损情况,必要时进行更换。
用毛刷将外滑环里边尘土清理干净,然后重新装回原位即可。
第七发电机输电线插接头的检查与保养上面已经谈到发电机输电线一般都分为两段,即上段和下段。
上段用一个插接头将发电视输出线与外滑环引出线相接,下段也是用一个插接头将碳刷引线与下段输电线相接(因插头与插座均分正、负极定位插接,所以一般都不会插错)。
但输电线插接头都是硬塑制成,在长期的大自然状态下裸露,会进入尘土甚至变形。
所以每隔一年应检查保养一次。
保养时,将碳刷取下,检查磨损情况,必要时进行更换。
8.何蓄电池的使用和保养?储能蓄电池的使用和保养是很重要,必须引起高度重视。
尽量使用胶体免维护电池,选取优质厂家。
9.风力发电机平时都有那些故障?应该如何排除?小型风力发电机的故障不多,总结起来有以下几种:1.风力发电机剧烈抖动风力发电机剧烈抖动有有以下现象:风轮运转不平稳,并且响声增大,风机机头和机身有明显的振动,严重时可将钢丝绳拉索拔起,使风机摔倒损坏。
多数是因主要工作部件螺栓松动引起的,应将松动的螺栓拧紧;也可能是定桨距风轮叶片变形或卡滞,造成不平衡引起,需要卸下修复或更换新叶片。
2.调向不灵多数是风机立柱(或塔架)上端压力轴承油泥过多或损坏,可卸下回转体,清洗或更换轴承。
风机立杆倾斜也可导致调向不灵,调正即可。
3. 风机运行中有异常杂音,当风速小时出现明显的响声,或摩擦声,或出现明显的敲击声等。
应立即停机检查。
若紧固件螺丝松动,加好弹簧垫拧紧即可,若风轮与其他部件摩擦,找出故障点,调整或检修排除,另外在发电机前,后轴承部位可能出也现异常杂音,此时应打开发电机前,后轴承盖,更换轴承。
4.发电机不发电即发电机运转工作时,无电流输出。
如发现发电机不发电,应立即停机检查,检查时本着先易后难、由表及里的原则,先检查输电线和各接头处是否有断路,再检查发电机整流管或保险管是否有损坏,最后检查发电机。
有碳刷的还应该检查一下碳刷是否接触不良。
5风轮转速明显降低或明显加快的现象,应首先考虑短路和断路问题。
其次可能是风轮叶片变形或变桨距叶片没有复位,进行检查调整或更换新风轮叶片,抱闸刹车机型应检查调整刹车间隙,保风轮运转自如,若发电机轴承损坏,应更换新轴承。