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风力发电机主轴设计方案风力发电机主轴设计方案介绍：风力发电是一种可再生能源，利用风能驱动涡轮机旋转产生电力。
风力发电机主轴是连接涡轮机和发电机的重要部件，其设计对于风力发电机的性能和可靠性至关重要。
本文将深入探讨风力发电机主轴的设计方案，并分享对这个关键词的观点和理解。
一、风力发电机主轴的重要性风力发电机主轴起到承载风轮和传递转矩的作用，直接影响整个发电系统的稳定性和效率。
合理设计的主轴能够提高风能的转化效率，减少能量损耗，并提高系统的可靠性和寿命。
二、基本要求和设计考虑因素1. 强度和刚度：主轴必须具备足够的强度和刚度，能够承受风力和旋转所带来的巨大载荷，并保持稳定运行。
2. 自振频率：为避免共振现象，主轴的自振频率应与涡轮机的工作频率相差较大。
3. 材料选择：主轴通常采用高强度合金钢或复合材料制成，以满足强度和重量的要求。
4. 轴承支撑：主轴的设计还需要考虑轴承的支撑方式和布置，以减少摩擦和磨损，并提高系统的运行效率。
三、主轴设计方案1. 结构设计：主轴通常采用空心的圆柱形或锥形结构，以减轻重量并提高强度。
2. 加工工艺：主轴的制造需要采用精密加工工艺，确保几何尺寸的精度和表面的质量。
3. 强度计算：通过强度计算和有限元分析，确定主轴的断裂强度和稳定性。
4. 轴承选型：根据工作条件和轴承要求，选择适当的滚动轴承或滑动轴承，并根据设计要求进行布置。
四、总结与回顾风力发电机主轴设计是风力发电技术中的关键问题之一。
合理的主轴设计方案能够提高发电机组的效率和可靠性，同时降低维护成本和能源损失。
在设计主轴时，应考虑强度、刚度、自振频率、材料选择和轴承支撑等因素，并通过精确的结构设计和加工工艺，保证主轴的性能和可靠性。
观点和理解：在我看来，风力发电机主轴的设计是实现高效能风力发电的关键步骤。
通过深入探讨设计要求和考虑因素，可以找到最佳设计方案。
主轴的材料选择和加工工艺对其性能和可靠性有着重要影响，因此需要进行精密计算和分析。
风力发电机组方案设计一、引言风力发电作为一种可再生能源，正逐渐受到越来越多的关注和重视。
风力发电机组是将风能转化为电能的装置，具有环保、可持续等优点，被广泛应用于各地的发电项目中。
本文将对风力发电机组的方案进行设计，以满足特定需求和要求。
二、风力资源评估在设计风力发电机组之前，需要首先进行风力资源评估。
该评估包括测定所选发电站点的年平均风速、风能密度以及风能资源的分布情况等。
通过风力资源评估可以确定风力发电机组的设计参数，如机组容量、风轮直径等。
三、风力发电机组结构设计1.风轮设计根据风力资源评估的结果，确定合适的风轮直径。
风轮是将风能转化为机械能的关键部件，其尺寸的大小直接影响到风力发电机组的发电能力。
同时，风轮的材料选择和设计要考虑到耐久性、可靠性以及生产成本等因素。
2.发电机设计发电机是将机械能转化为电能的核心设备。
根据风轮的设计参数和需求，选择合适的发电机类型和容量。
常见的发电机类型包括同步发电机和异步发电机，其选用和设计要根据具体需求和预算进行评估。
3.控制系统设计四、电网接入设计五、经济评估六、安全和环保考虑在风力发电机组方案设计的过程中，必须充分考虑安全和环保因素。
包括选用符合安全标准的设备和材料、设置安全保护装置、合理规划建设场地，以及满足环境保护的要求等。
确保风力发电机组的安全运行和对环境的友好性。
七、总结通过对风力发电机组方案的设计，可以满足特定的需求和要求。
风力发电作为一种可再生能源，具有广阔的应用前景。
随着技术的不断发展，风力发电机组的效率和可靠性不断提升，将为人类的可持续发展做出重要贡献。
风力发电机组设计方案近年来，随着气候变化问题的日益严重和能源需求的增长，可再生能源逐渐受到人们的关注和重视。
作为一种清洁、可持续的能源形式，风能被广泛应用于电力生成领域。
本文将提出一种风力发电机组设计方案，以满足不同环境和能源需求的要求。
一、设计目标风力发电机组设计的目标是提高能量利用效率、降低成本、提高可靠性和可维护性。
通过优化设计方案，确保发电机组在不同风速条件下都能稳定运行，并尽可能减少对环境的影响。
二、设计要素1. 风轮设计风轮是风力发电机组的核心部件，其设计关乎能量转换的效率。
为了提高风轮的效率，可以采用复合材料制造，并根据实际风速情况选择合适的风轮直径和叶片数目。
同时，考虑到强风等恶劣气象条件下的运行稳定性，应加强风轮的结构强度和抗风能力。
2. 发电机选择发电机是将风能转化为电能的关键设备。
根据预期的发电功率和输出电压要求，选择适当的发电机类型。
常见的风力发电机组发电机类型有永磁发电机和感应式发电机，可以根据具体需求作出选择，并确保其效率高、体积小、重量轻。
3. 控制系统设计风力发电机组的控制系统对风轮转速和发电功率进行实时监测和调节。
通过合理设计控制算法，可以使发电机组在变化的风速条件下实现最佳运行状态，提高发电效率。
同时，设计控制系统要考虑到故障检测和保护功能，确保发电机组的安全运行。
4. 塔架与基础设计风力发电机组需要稳定地安装在塔架上，因此塔架设计要考虑结构强度和稳定性。
根据实际场地条件，选择适当的塔架高度和材料，以确保风力发电机组在强风等恶劣气象条件下仍能稳定运行。
同时，基础设计要进行地质勘察和承载力计算，确保塔架稳固地安装在地面或水下。
三、设计流程1. 需求分析在设计风力发电机组之前，需要了解用户的能源需求和环境条件。
根据需求分析，确定设计的发电容量和使用场所，以便选择合适的设备和参数。
2. 设计方案制定根据需求分析结果，制定合理的设计方案。
包括风轮设计、发电机选择、控制系统设计和塔架基础设计等。
1．总体设计一、气动布局方案包括对各类构形、型式和气动布局方案的比较和选择、模型吹风，性能及其他气动特性的初步计算，确定整机和各部件（系统）主要参数，各部件相对位置等。
最后，绘制整机三面图，并提交有关的分析计算报告。
二、整机总体布置方案包括整机各部件、各系统、附件和设备等布置。
此时要求考虑布置得合理、协调、紧凑，保证正常工作和便于维护等要求，并考虑有效合理的重心位置。
最后绘制整机总体布置图，并编写有关报告和说明书。
三、整机总体结构方案包括对整机结构承力件的布置，传力路线的分析，主要承力构件的承力型式分析，设计分离面和对接型式的选择，和各种结构材料的选择等。
整机总体结构方案可结合总体布置一起进行，并在整机总体布置图上加以反映，也可绘制一些附加的图纸。
需要有相应的报告和技术说明。
四、各部件和系统的方案应包括对各部件和系统的要求、组成、原理分析、结构型式、参数及附件的选择等工作。
最后，应绘制有关部件的理论图和有关系统的原理图，并编写有关的报告和技术说明。
五、整机重量计算、重量分配和重心定位包括整机总重量的确定、各部分重量的确定、重心和惯量计算等工作。
最后应提交有关重量和重心等计算报告，并绘制重心定位图。
六、配套附件整机配套附件和备件等设备的选择和确定，新材料和新工艺的选择，对新研制的部件要确定技术要求和协作关系。
最后提交协作及采购清单等有关文件。
总体设计阶段将解决全局性的重大问题，必须精心和慎重地进行，要尽可能充分利用已有的经验，以求总体设计阶段中的重大决策建立在可靠的理论分析和试验基础上，避免以后出现不应有重大反复。
阶段的结果是应给出风力发电机组整机三面图，整机总体布置图，重心定位图，整机重量和重心计算报告，性能计算报告，初步的外负载计算报告，整机结构承力初步分析报告，各部件和系统的初步技术要求，部件理论图，系统原理图，新工艺、新材料等协作要求和采购清单等，以及其他有关经济性和使用性能等应有明确文件。
风力发电项目实施方案一、项目背景。
随着全球能源需求的不断增长，清洁能源的重要性日益凸显。
风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注。
我国拥有丰富的风能资源，因此开展风力发电项目具有重要意义。
本文档旨在提出风力发电项目的实施方案，以期推动清洁能源的发展，促进经济可持续发展。
二、项目目标。
1. 建设规模，本项目拟建设10台2兆瓦风力发电机组，总装机容量20兆瓦。
2. 发电量目标，年发电量达到5000万千瓦时，为当地提供清洁能源。
3. 环保目标，减少二氧化碳排放，改善环境质量，推动低碳生活方式。
4. 经济目标，提高当地能源供应，促进当地经济发展，实现经济效益和社会效益的双赢。
三、项目实施方案。
1. 选址规划，选择风能资源丰富的地区进行选址，确保风力发电机组的有效利用。
2. 设备采购，采购符合国家标准的风力发电机组设备，确保设备质量和发电效率。
3. 基础建设，进行风力发电场地的平整、基础桩基的打设，确保风力发电机组的安全稳定运行。
4. 建设施工，组织专业施工队伍进行风力发电机组的安装和调试，确保工程质量。
5. 运行维护，建立健全的风力发电机组运行维护体系，确保设备长期稳定运行。
四、项目保障措施。
1. 技术保障，引进先进的风力发电技术，确保项目的高效稳定运行。
2. 安全保障，严格执行安全生产标准，确保项目建设和运行过程中的安全。
3. 环保保障，严格遵守环保法规，确保项目建设和运行过程中的环保要求。
4. 资金保障，合理规划项目资金，确保项目建设和运行的资金充足。
五、项目效益预测。
1. 经济效益，预计项目建成后，年发电收入可达到5000万元，实现良好的经济效益。
2. 社会效益，项目建成后，将为当地提供清洁能源，改善环境质量，促进当地经济发展，实现良好的社会效益。
六、项目风险及对策。
1. 技术风险，加强技术研发和人才培养，提高项目的技术水平，降低技术风险。
2. 市场风险，加强市场调研和宣传推广，拓展项目的市场空间，降低市场风险。
3000-KW风力发电机组技术方案概述本文档旨在提供一份3000-KW风力发电机组的技术方案，以满足可再生能源的需求。
该方案主要包括以下几个方面：设计参数、运行原理、关键部件、环境适应性和经济性评估。
设计参数- 额定功率：3000 KW- 转子直径：100 米- 塔高：120 米- 风轮转速：10 m/s- 最大风轮转速：25 m/s- 切入风速：3 m/s- 切出风速：30 m/s运行原理该风力发电机组采用水平轴风轮和变速调节。
当风速大于切入风速时，风轮开始旋转，并通过传动系统将风能转化为机械能，驱动发电机发电。
当风速超过最大风轮转速时，风力发电机组会自动停机以保护设备的安全运行。
关键部件- 风轮：直径100米的三叶式风轮，具有高效的气动外形和轻质材料制造。
- 发电机：高效的3 MW直驱式永磁同步发电机，提高发电效率和可靠性。
- 变速器：采用可靠的液力变矩器，根据风速变化调节输出转矩和转速。
- 控制系统：实时监测风速和转速，并根据设定参数控制风力发电机组的运行状态。
环境适应性- 风能资源：该风力发电机组适用于风速在3 m/s至25 m/s之间的地区，能够最大程度地利用风能资源。
- 地形特征：适用于平原、山区和海岸线等不同地形类型。
- 气候环境：能够适应不同的气候条件，包括极端温度、湿度和海洋腐蚀等。
经济性评估- 投资成本：根据具体项目需求进行评估。
- 发电成本：根据风能资源、运维费用和设备寿命等因素评估发电成本。
- 收益回报：根据发电量和电价等因素评估投资的收益回报周期。
以上是关于3000-KW风力发电机组技术方案的简要介绍，详细的设计和实施将需要进一步的工程研究和评估。
风力发电机组关键技术研究与设计方案风力发电是近年来备受关注的清洁能源之一，它利用风力将风能转换为电能，可以有效减少对环境的污染，减少化石燃料的使用。
风力发电机组是实现风力发电的关键设备之一，其技术研究与设计方案的优化对于提高发电效率、降低成本、增强可靠性具有重要意义。
本文将重点探讨风力发电机组关键技术研究与设计方案，旨在提供参考和指导。
1. 风力资源评估风力资源评估是风力发电项目的首要任务，确定发电机组的布置和选址。
该评估涉及测风塔布置、风测数据采集与分析等内容。
其中，测风塔的选择和布置应充分考虑地理气候条件、地形地貌等因素，以获取准确可靠的风速和风向数据。
针对风测数据的分析，可以采用统计学方法和计算机模拟技术，进一步评估风能资源的分布特征和潜在利用程度。
2. 风力发电机组设计参数确定风力发电机组的设计参数包括叶片型号、塔筒高度、发电机容量等。
针对不同的地理气候条件和风能资源分布特征，需要进行针对性的设计参数确定。
例如，对于风能资源较低的地区，可以选择较大叶片面积，以提高风能利用率。
对于地形复杂的地区，应考虑提高塔筒高度，以确保叶片与地面之间的最佳高度比例。
此外，发电机的容量设计应考虑到发电量需求、电网传输能力等因素，以实现最佳的经济效益。
3. 风机叶片设计优化风机叶片是风力发电机组的核心部件，其设计优化对发电效率和产能具有重要影响。
在风机叶片的设计中，应充分考虑材料的选择、叶片结构、叶片的攻角等因素。
采用先进的材料，如复合材料，可以提高叶片的强度和轻量化程度，降低供电系统的成本。
同时，通过合理的叶片结构设计和攻角优化，可以提高叶片的气动效率，提高发电机组的转化效率和风能利用率。
4. 风轮与发电机系统的匹配设计风轮与发电机系统的匹配设计对于实现最佳发电效率具有重要意义。
在匹配设计过程中，需考虑风轮的转速和功率与发电机系统的需求之间的匹配关系。
在实际设计中，可以采用不同类型的发电机，如异步发电机和同步发电机，根据具体工况和要求选择合适的发电机类型。
风力发电机组安装方案一、背景介绍近年来，随着能源需求的不断增长以及环境保护意识的提升，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛关注。
为了有效利用风能资源，风力发电机组的安装方案显得尤为重要。
本文将为您介绍一种可行的风力发电机组安装方案。
二、方案内容1. 场地选址首先，需要选取适宜的场地用于安装风力发电机组。
一般来说，选址应考虑到地形平坦度、自然资源情况以及周围环境的影响等因素。
同时，需要确保风力资源丰富，以提高风力发电的效率。
2. 基础建设为保证风力发电机组的安全稳定运行，基础建设是关键环节之一。
根据地形和土壤条件等不同情况，可选择适宜的基础建设方式，如浇筑混凝土基础、使用钢铁桩等。
在基础建设过程中，必须遵循相关技术标准，确保基础的稳固性和可靠性。
3. 风力发电机组的选择和配置在选取适宜的风力发电机组时，需综合考虑风速范围、额定功率、噪音等因素。
根据实际需求量和可用资源，确定合适的风力发电机组数量和配置，并确保各个风力发电机组之间的相互协调和平衡。
4. 输电系统建设风力发电机组的产生的电能需要通过输电系统输入到电力网络中。
在输电系统建设中，需合理规划电缆线路的铺设和电力变压器的设置，以确保电能的快速、高效输送。
5. 监控和维护安装风力发电机组后，需要建立完善的监控和维护体系。
通过对风力发电机组的实时监测和数据分析，能够及时发现故障并采取相应措施。
此外，定期的维护保养工作也是确保风力发电机组长期稳定运行的重要环节。
三、操作流程1. 前期准备确定风力发电机组安装的场地，并进行场地勘测。
根据场地条件，设计基础建设方案，并采购所需材料和设备。
2. 基础建设按照设计方案进行基础建设，包括地基处理、基础结构施工等工作。
确保基础建设的质量和安全性。
3. 风力发电机组的安装在基础建设完成后，进行风力发电机组的安装。
此步骤包括吊装主轴承、安装叶片、接线等工作，确保风力发电机组的安装牢固可靠。
4. 输电系统建设安装完成风力发电机组后，进行输电系统的建设，包括电缆线路的敷设和电力变压器的安装。
一、项目背景随着我国能源结构的调整和新能源产业的快速发展，风力发电作为清洁能源的重要组成部分，具有广阔的市场前景。
福建省地处东南沿海，风力资源丰富，具有良好的风力发电条件。
为充分利用福建的风力资源，提高能源利用效率，本项目计划在福建省某地建设一座风力发电场。
二、工程概况本项目总装机容量为XX万千瓦，安装XX台风力发电机组。
工程主要包括风力发电机组安装、风力发电场道路、输电线路、升压站等配套设施建设。
三、施工方案设计1. 施工组织（1）成立项目领导小组，负责项目施工的全面协调和管理工作。
（2）设立项目管理部，负责项目施工的组织、协调、监督和验收工作。
（3）设立工程技术部，负责项目设计、施工技术指导和现场技术支持。
（4）设立物资设备部，负责项目物资采购、设备安装和维护工作。
2. 施工准备（1）编制施工组织设计，明确施工工艺、施工进度、施工质量、安全措施等。
（2）组织施工人员培训，提高施工人员的技术水平和安全意识。
（3）采购施工所需材料、设备，确保材料、设备质量。
（4）进行施工现场勘察，了解地形、地貌、地质、水文等条件，制定合理的施工方案。
3. 施工工艺（1）风力发电机组安装：采用分阶段、分区域、分批次安装的方式，确保安装质量和进度。
（2）风力发电场道路建设：采用全封闭施工，确保施工安全和环境不受影响。
（3）输电线路建设：采用架设方式，确保输电线路安全、可靠、稳定。
（4）升压站建设：采用标准化、模块化建设，提高施工质量和效率。
4. 施工进度安排（1）前期准备阶段：1个月。
（2）风力发电机组安装阶段：3个月。
（3）风力发电场道路、输电线路、升压站建设阶段：4个月。
（4）项目验收阶段：1个月。
5. 施工质量控制（1）严格执行国家有关风力发电工程建设的标准和规范。
（2）加强施工现场管理，确保施工质量。
（3）对关键工序进行质量控制，确保工程质量。
（4）建立健全质量管理体系，加强质量监督和验收。
6. 安全措施（1）加强施工现场安全管理，确保施工安全。
风力发电工程方案一、引言随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，清洁能源成为了未来能源发展的主要方向。
风能作为一种广泛分布、可再生的清洁能源资源，受到了广泛的关注和重视。
风力发电是利用风能转换成机械能，再通过发电机转换成电能，是一种清洁和可再生的能源形式。
二、项目背景我国是世界上风能资源最丰富的国家之一。
根据中国可再生能源行业协会的数据，中国风能资源丰富，特别是在东部和西北部地区，风能资源较为充足。
因此，风力发电在中国有着广阔的发展前景。
本次风力发电工程方案，选取了位于中国东部的风能资源丰富的一个地区。
通过风力发电项目的规划、建设和运营，旨在充分利用当地的风能资源，提高可再生能源的利用率，减少对化石能源的依赖，推动低碳清洁能源的发展。
三、项目选址本风力发电工程项目选址地区属于风能资源较为丰富的平原地带，地形平坦，适宜风力发电场的建设。
同时，选址地区周围环境较为开阔，便于风力发电场的布局和风能的利用。
此外，选址地区也具有较好的电网接入条件，便于发电和输电。
四、项目规划1. 风电场规模本风力发电工程项目拟建设一个规模较大的风电场，总装机容量为100兆瓦。
风电场将由多台风力发电机组成，实现整个风电场的并网发电。
同时，风电场的布局将考虑最大程度地利用当地风能资源，保证发电效率和发电量。
2. 风电机型选择本项目选用的风力发电机型为XX型号风力发电机，该型号风电机具有良好的风能利用效率和稳定性，适合当前选址地区的风能资源特点。
3. 风力发电场布局风力发电场的布局将根据当地地形和风能资源分布情况进行设计，以最大程度地利用风能，提高发电效率。
同时，风力发电场的布局还将考虑后续运维和维护的便利性，保证风电场的长期稳定运行。
5. 基础设施建设除了风力发电机的建设，风电场还需要配套的基础设施建设，包括道路建设、变电站建设等。
这些基础设施的建设将全面考虑风电场的长期运行和维护需求，保证风电场的可持续运营。
五、项目建设1. 风电机组安装风力发电机组将按照预定的布局方案，在选址地区建设完成后陆续进行安装。
第四章风力发电机组方案设计内容1. 叶轮直径2. 额定风速3. 叶轮转速4. 叶片数5. 功率控制6. 制动系统7. 定速与变速运行8. 发电机类型9. 传动系10. 塔架的刚度11. 人身安全与通道w ww .s i mo so la r .co mmoc主要取决于两个因素：风轮直径D 的确定除此之外，风轮直径选择时还应考虑：•最小能量成本（费用/kWh/年）。
如某1.3MW机型对应的风轮直径为54～62m。
•根据调查资料显示，额定功率值/单位风轮扫掠面积的比值（W/m 2）。
如某1.3MW机型约为405W/m 2，由此可算得D≈64m另外，可参照国外同类机型。
其它参数的确定1）叶轮中心离地面高度H取决于安装地点（山谷、丘陵等），垂直风梯度，安装条件，单机容量等因素。
2）叶轮锥角γ—叶片和旋转平面的夹角。
—减少气动力引起的叶根弯曲应力（对下风式风力机）；—防止叶片梢部与塔架碰撞（对上风式）。
3）叶轮倾角δ—叶轮转轴与水平面的夹角。
减少叶片梢部与塔架碰撞的机会。
w ww .s i mo so la r .co mVr=15m/sa r.co mz Vr 太高，机组将很少达到额定功率，传动系和发电机的成本偏高，提高了能量成本；z Vr 过低，叶轮及其支撑的成本相对于发电量过高。
z统计数据表明，从成本最低的角度出发，优化的额定风速与年平均风速的比值关系Vro/Vave 大致为1.5～2 ，其中——变桨距机组：1.67～1.77——失速型机组：≥2额定风速Vr考虑因素：•尺寸控制：叶片弦长（实度）与转速的平方成反比。
•重量控制：风轮转速增加后，叶片的重量（成本）将增加，但传动系统、机舱和塔架的费用降低，因此在考虑风轮转速时要进行优化，兼顾两者的费用。
•噪声限制：风轮叶片所产生的气动噪音与叶尖线速度的五次方成正比，通常限制叶尖线速度小于65m/s。
•视觉影响：从环保角度考虑，风轮转速增加对人的视觉会产生一种冲击。
4.3. 叶轮额定转速w ww .s i mo so la r .co m4.4、叶片数1）、尖速比λ叶轮的叶尖线速度与风速之比。
是一个重要设计参数。
与叶片数及实度有关。
用于风力发电的高速风力机，常取较大的尖速比。
尖速比在5-15 时，具有较高的风能利用系数Cp 。
通常可取6-8 。
Cp —λ曲线Cp 0.50.40.30.20.13 6 9 12λw ww .s i mo so la r .co mw由于叶片数少的风力机在高尖速比运行的具有较高的风能利用系数，适合于发电。
4）三叶片和两叶片：z叶片数3Æ2：叶片弦长增加50%或转速增加22.5%。
z在相同尖速比时，两叶片的Cp 约是三叶片的1/3。
两者的最大Cp 接近，但两叶片发生在较大尖速比时。
z 两叶片提高转速后增加了的噪声。
z 三叶片转动的视觉效果好于两叶片。
z三叶片的风力机运行和功率输出较平稳，两叶片的可降低成本。
叶片数源于风剪切的稳定载荷（以叶根挥舞弯矩Mo 表示）随机载荷弯曲载荷三叶片机组两叶片机组两叶片机组增加的百分比％主轴弯矩 1.5Mo 2Mo 22%机舱俯仰力矩 1.5Mo Mo(1-cos2ψ)22%机舱偏航力矩Mosin2ψ22%叶片数对载荷的影响：叶片数w ww .s i mo so la r .co m4.5. 功率控制方式1）（被动）失速控制z最简单的控制方式，利用高风速时升力系数的降低和阻力系数的增加，限制功率输出的增加，在高风速时保持近似恒定。
dF ＝dLcos φ+dDsin φdT ＝r(dLsin φ-dD cos φ)dL = 1/2 ρC L W 2C drdD = 1/2 ρC D W 2C dr 作用在叶轮上的扭矩：T= ∫dTAerofoil Dataset 63421Cl Cd CmC o e f f i c i e n t sAngle of Attack (deg)-0.5-1.0-1.50.00.51.01.5-10-20-30-40-50-60102030405060主动失速工作区变桨距工作区翼型的升力特性和阻力特性曲线w ww .s i mo so la r .co m主要优点：控制简单，百Kw 级多用。
主要缺点：1、功率曲线由叶片的失速特性决定，功率输出不稳定，甚至是不确定的。
2、阻尼较低，振动幅度较大，易疲劳损坏。
3、高风速时，气动载荷较大，叶片及塔架等受载较大。
4、在安装点需要试运行，优化安装角。
5、低风速段，叶轮转速较低时的功率输出较高。
（被动）失速控制2）变桨距控制z 高风速时，通过转动整个或部分叶片减小攻角，进而减小升力系数，达到限制功率的目的。
z主要优点：——更多获取风能；——提供气动刹车；——减少作用在机组上的极限载荷；z桨距角的变化——速率：5°/s 或更高；——范围：运行时0～35 °；刹车时0～90 °。
0 °时，叶尖弦线位于转动平面内。
w ww .s i mo so la r .co mww w桨距仅需微调，磨损少，疲劳载荷小moc.ralosomis1）双速运行将发电机分别设计成4极和6极。
一般6极发电机的额定功率设计成4极发电机的1/4到1/5。
如600Kw 机组：6极——150Kw 4极——600Kw1.3MW 机组：6极——250Kw4极——1300Kw特点：——叶轮和发电机在低风速段的效率提高；——与变桨距机组在额定功率前的功率曲线差别缩小。
定速与变速运行功率大发电机功率曲线小发电机切换到大发电机小发电机功率曲线风速大发电机切换到小发电机发电机切换回差双速发电机的功率曲线：定速与变速运行w ww .s i mo so la r .co m优点：z 在低风速段，改变叶轮转速保持最佳尖速比；z 叶轮的低速运行降低了噪声；z 叶轮像飞轮一样，调节气动扭矩的波动，使之平稳传给传动系；z通过变流器与电网相连，电能闪烁降低，品质提高。
两种变速方式：z 宽幅变速：叶轮转速从0到额定转速，发电机静子通过变流器与电网连接。
z窄幅变速：叶轮转速从30～50％电机同步转速到额定转速。
发电机静子直接连接电网，转子通过滑环和变流器与电网连接。
2）变速运行z其它变速运行方式1.变滑差运行2.变速齿轮箱3.自动变速箱变速运行失速调节桨距调节主动失速变速恒频w ww .s i mo so la r .co mw叶轮发电机电网连接传动同步电机叶轮发电机电网连接传动异步电机发电机类型•同步发电机和异步发电机的简化模型z定速机组使用同步电机，它是一个两弹簧两质量系统。
在叶轮的周期性扭矩作用下，由于传动系没有阻尼而易发生扭转振动。
z 定速机组使用异步电机，电机相当于一个扭转阻尼。
可以抑制传动系可能发生的扭振。
z叶轮的周期性扭矩将出现在叶片的通过频率，该频率常常和连接电网的小型同步机的固有振动频率非常接近。
z 变速机组的电机不是直接连接电网，因此可以使用同步电机。
z对同步电机的使用，人们曾经做过许多尝试。
发电机类型w ww .s i mo so la r .co mmoc.rwmoc.ralosmo c.塔架的刚度z塔架的分类：——叶轮转动频率：1P ，叶片通过频率：3P——刚塔和柔塔：设塔架一阶弯曲固有频率为f ，则刚塔：f > 3P柔塔：1P < f < 3P （另称为刚塔）高柔塔：f < 1P （另称为柔塔）。
z 如果塔架满足强度要求，则它的刚度基本取决于塔架高度和直径的比值。
比值越大，塔架越柔。
z刚塔的优势在于，运行时不会发生共振，噪声很小。
但需用的材料太多，超过强度的需要。
因此，通常多用柔塔。
塔架的刚度例1 某1.3MW风力发电机组选用柔性塔架，风轮转速为19rpm时风轮的转动频率和叶片的通过频率分别为：fr = 19rpm/60s=0.317Hz fb = 0.951Hz因此，塔架的固有频率f 0应满足：0.317Hz＜f 0＜0.951Hz实际设计的塔架频率f 0为0.56Hz，满足要求。
w ww .s i mo so la r .co m例2 某变速风力发电机组选用柔性塔架，叶轮转速为11rpm和22rpm时叶轮的转动频率和叶片的通过频率分别为：fr1=11rpm/60s=0.183Hz fr2=22rpm/60s=0.366Hz fb1 =0.549Hz fb2 =1.098Hz因此，塔架的固有频率f 0应满足：0.366Hz＜f 0＜0.549Hz实际设计的塔架频率f 0为0.4Hz左右，满足要求。
塔架的刚度Campbell 图543210 11 2030rpm0.37Hz ～0.53Hz塔架的刚度w ww .s i mo so la r .co m4.11. 人身安全和通道为了保证运行和维护人员的安全，至少需要：①塔架内设置爬梯直通塔顶机舱，并设置跌落保护装置；②每隔20米左右设置一层休息、安全平台；③考虑维护的安全性，设置叶轮和偏航锁定装置；④在偏航、叶轮、机舱等处设置安全带卡头的固定装置；⑤塔架较高时，塔架爬梯设置助力装置。
⑥设计初期要考虑在各种天气下进入机舱的可能。
⑦工具和备件的运送通道。
本章完第五章机组零部件w ww .s i mo so la r .co m内容5.1.轮毂5.2.变桨距系统5.3. 主轴与支承5.4.齿轮箱5.5.机械刹车5.6.偏航系统5.7.底板与机舱盖5.8.发电机5.9.塔架设计5.1.轮毂z功能：——连接叶片和主轴，最终连接到传动系的其余部件。
——必须传递并承受所有来自叶片的载荷。
z材料：——通常用钢材，焊接或铸造制成。
——由于结构一般较复杂，多用球墨铸铁铸造。
z结构形式：结构形式取决于方案设计，两叶片或三叶片，定桨距或变桨距。
水平轴风力发电机采用三种基本形式：——刚性轮毂；——跷跷板式叶片轮毂；——铰接叶片轮毂。
w ww .s i mo so la r .co m刚性轮毂跷跷板式轮毂铰接式轮毂o so la r .co m刚性轮毂z 刚性轮毂可用于定桨距叶片和变桨距叶片。
z 如果叶片相对主轴有锥度，可在轮毂上预留接合面。
z 要有足够的强度承受叶片上的气动载荷和其它动态载荷。
z用于变桨距机组的轮毂，必须提供：——叶根轴承；——可靠的定位措施；——变桨距机构。
刚性轮毂承受的三种载荷情况：1.对称叶轮推力：所产生的叶根弯矩在轮毂的前端生成双向拉力，在后端生成双向压力。
推力本身在轮毂的连接低速轴的法兰附近产生挥舞弯曲应力。
2.在单个叶片上的推力：在轮毂的后端生成挥舞方向的弯曲应力；在轮毂上从变桨轴承的上风侧到连接低速轴的法兰的一段曲线附近生成摆振方向的拉伸应力。
3.叶片重力弯矩：在三叉轮毂中，相等和相反的叶片重力弯矩经过圆柱筒传到轮毂的前端和后端附近，并互相抵消。
