江蘇乃爾風電技術開發有限公司
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風力發電機的設計和制造是一項復雜的工程。由于其尺寸巨大,其不同部件需要單獨運輸到風電場,并在現場組裝。每個組件都有自己的特點,需要特殊的工具來運輸或安裝。
我們將分析風機各部分的特點,以及運輸、安裝和維護時需要哪些專用設備。
風力發電機的主要部件是什么?
風力發電機由五個主要部件和許多次要部件組成。主要部件為基礎、塔架、轉子和輪轂(包括三片葉片)、機艙和發電機。
所有這些部件的安裝都需要特定的風力發電機專用安裝設備。
1、風力發電機的基礎
陸上風機的基礎位于地面上;它是看不見的,因為它被土壤覆蓋。它是一個大而重的混凝土結構塊,必須能夠支撐整個風力發電機和作用在風扇上的力。
在海上風扇中,它的基礎在水下是看不見的。對于遠離陸地的海上風扇,其基礎處于漂浮狀態,但有足夠的質量來支撐和維持風扇的重量和施加在其上的各種力。
2.風機塔筒
大多數現代風扇的塔都是由圓形鋼管制成的。風扇塔的一種經驗是,它的高度與風扇葉片旋轉時形成的圓直徑相同。一般來說,風扇越高,就越容易捕捉到高速風。因為我們離地面越遠,風就越大(不同高度的風速不同)。
3.風力發電機的轉子和輪轂
轉子是渦輪機的旋轉部件;它由三個葉片和一個連接葉片的中心部分組成,即輪轂。
雖然三片葉片是最常見的,但風扇不一定是三片葉片。但三片葉片轉子具有效率最好的優點。葉子不結實;它們是中空的,由輕質和堅固的復合材料制成。趨勢是使它們更大(以獲得更大的功率)、更輕更強。對于空氣動力學,葉子的形狀像機翼(像飛機的機翼)。此外,它們不是平的,它們的根和尖端之間有扭曲的設計。葉子可以在自己的軸周圍旋轉90度°。這種運動被稱為變槳。
輪轂的功能是保持葉片,并允許它們與風扇主體的其余部分旋轉。
4.風機機艙
機艙容納了所有需要安裝在風機頂部的組件。
風扇艙是一個復雜的機電系統,有相當多的部件,可以準確正常工作。重要的風扇部件是發電機和主軸,主軸通過齒輪箱將收集到的風中的能量傳遞給發電機。齒輪箱是風力發電機的另一個重要組成部分。
由于風機必須順風工作,并且需要根據風向調整其方向,因此其轉子必須能夠相對于塔進行旋轉。這種旋轉被稱為偏航。
5.風扇發電機
發電機是將轉子的機械能(從風中獲得)轉化為電能的組件。發電機與電機結構相同。
雖然風力發電機種類繁多,但可分為兩類
①水平軸風力發電機,風輪的旋轉軸與風向平行
②垂直軸風力發電機,風輪的旋轉軸垂直于地面或氣流方向。
水平軸風力發電機
水平軸風力發電機分為升力型和阻力型。
升力風力發電機旋轉速度快,阻力旋轉速度慢。對于風力發電,主要采用升力水平軸風力發電機。大多數水平軸風力發電機都有風裝置,可以隨著風向的變化而旋轉。對于小型風力發電機,該風裝置采用尾舵,對于大型風力發電機,采用由風向傳感元件和伺服電機組成的傳動機構。
風力發電機的風輪在塔前稱為上風向風力發電機,而在塔后則稱為下風向風力發電機。水平軸風力發電機有很多種,有的有反轉葉片的風輪,有的在塔上安裝多個風輪,在一定的輸出功率條件下降低塔的成本,有的水平軸風力發電機在風輪周圍產生漩渦,集中氣流,提高氣流速度。
垂直軸風力發電機
垂直軸風力發電機在風向變化時不需要對風。與水平軸風力發電機相比,這是一個很大的優勢。它不僅簡化了結構設計,而且降低了風輪對風時的陀螺力。
使用阻力旋轉的垂直軸風力發電機有幾種類型,包括由平板電腦和被子制成的風輪,這是一種純阻力裝置;S型風車,有部分升力,但主要是阻力裝置。這些裝置具有較大的啟動扭矩,但尖速比較低,當風輪尺寸、重量和成本一定時,提供的功率輸出較低。
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