風力發電機的傳動裝置

㈠ 風力發電原理及工作過程是什麼

風力發電原理：

把風的動能轉變成機械動能，再把機械能轉化為電力動能，這就是風力發電。風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。

依據風車技術，大約是每秒三米的微風速度（微風的程度），便可以開始發電。 風力發電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發電不需要使用燃料，也不會產生輻射或空氣污染。

工作過程：

通過風輪把風能轉換為機械能，進而藉助於發電機再把機械能轉化為電能。由於風輪的轉速一般比較低（每分鍾幾轉到數十轉），而發電機的轉速通常很高（一般每分鍾超過1000轉），因此需要通過齒輪箱變速。

平軸風力發電機：

水平軸風力發電機科分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發電機旋轉速度快，阻力型旋轉速度慢。對於風力發電，多採用升力型水平軸風力發電機。

大多數水平軸風力發電機具有對風裝置，能隨風向改變而轉動。對於小型風力發電機，這種對風裝置採用尾舵，而對於大型的風力發電機，則利用風向感測元件以及伺服電機組成的傳動機構。

風力機的風輪在塔架前面的稱為上風向風力機，風輪在塔架後面的則成為下風向風機。水平軸風力發電機的式樣很多，有的具有反轉葉片的風輪，有的再一個塔架上安裝多個風輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本，還有的水平軸風力發電機在風輪周圍產生漩渦，集中氣流，增加氣流速度。

以上內容參考：網路——風力發電

㈡ 我想知道風力發電是怎麼一回事都有什麼部件組成能告訴我嗎謝謝小弟謝謝了

基本原理和部件組成如下：

大部分風電機具有恆定轉速，轉子葉片末的轉速為64米/秒，在軸心部分轉速為零。距軸心四分之一葉片長度處的轉速為16米/秒。圖中的黃色帶子比紅色帶子，被吹得更加指向風電機的背部。這是顯而易見的，因為葉片末端的轉速是撞擊風電機前部的風速的八倍。

為什麼轉子葉片呈螺旋狀？

大型風電機的轉子葉片通常呈螺旋狀。從轉子葉片看過去，並向葉片的根部移動，直至到轉子中心，你會發現風從很陡的角度進入（比地面的通常風向陡得多）。如果葉片從特別陡的角度受到撞擊，轉子葉片將停止運轉。因此，轉子葉片需要被設計成螺旋狀，以保證葉片後面的刀口，沿地面上的風向被推離。

風電機結構

機艙：機艙包容著風電機的關鍵設備，包括齒輪箱、發電機。維護人員可以通過風電機塔進入機艙。機艙左端是風電機轉子，即轉子葉片及軸。

轉子葉片：捉獲風，並將風力傳送到轉子軸心。現代600千瓦風電機上，每個轉子葉片的測量長度大約為20米，而且被設計得很象飛機的機翼。

軸心：轉子軸心附著在風電機的低速軸上。

低速軸：風電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現代600千瓦風電機上，轉子轉速相當慢，大約為19至30轉每分鍾。軸中有用於液壓系統的導管，來激發空氣動力閘的運行。

齒輪箱：齒輪箱左邊是低速軸，它可以將高速軸的轉速提高至低速軸的50倍。

高速軸及其機械閘：高速軸以1500轉每分鍾運轉，並驅動發電機。它裝備有緊急機械閘，用於空氣動力閘失效時，或風電機被維修時。

發電機：通常被稱為感應電機或非同步發電機。在現代風電機上，最大電力輸出通常為500至1500千瓦。

偏航裝置：藉助電動機轉動機艙，以使轉子正對著風。偏航裝置由電子控制器操作，電子控制器可以通過風向標來感覺風向。圖中顯示了風電機偏航。通常，在風改變其方向時，風電機一次只會偏轉幾度。

電子控制器：包含一台不斷監控風電機狀態的計算機，並控制偏航裝置。為防止任何故障（即齒輪箱或發電機的過熱），該控制器可以自動停止風電機的轉動，並通過電話數據機來呼叫風電機操作員。

液壓系統：用於重置風電機的空氣動力閘。

冷卻元件：包含一個風扇，用於冷卻發電機。此外，它包含一個油冷卻元件，用於冷卻齒輪箱內的油。一些風電機具有水冷發電機。

塔：風電機塔載有機艙及轉子。通常高的塔具有優勢，因為離地面越高，風速越大。現代600千瓦風汽輪機的塔高為40至60米。它可以為管狀的塔，也可以是格子狀的塔。管狀的塔對於維修人員更為安全，因為他們可以通過內部的梯子到達塔頂。格狀的塔的優點在於它比較便宜。

風速計及風向標：用於測量風速及風向。
風電機發電機

風電機發電機將機械能轉化為電能。風電機上的發電機與你通常看到的，電網上的發電設備相比，有點不同。原因是，發電機需要在波動的機械能條件下運轉。

輸出電壓
大型風電機（100-150千瓦）通常產生690伏特的三相交流電。然後電流通過風電機旁的變壓器（或在塔內），電壓被提高至一萬至三萬伏，這取決於當地電網的標准。
大型製造商可以提供50赫茲風電機類型（用於世界大部分的電網），或60赫茲類型（用於美國電網）。

冷卻系統
發電機在運轉時需要冷卻。在大部分風電機上，發電機被放置在管內，並使用大型風扇來空冷；一部分製造商採用水冷。水冷發電機更加小巧，而且電效高，但這種方式需要在機艙內設置散熱器，來消除液體冷卻系統產生的熱量。

啟動及停止發電機
如果你通過彈開一個普通開關，將大型風電機發電機與電網連接或解開，你很可能會損毀發電機、齒輪箱及鄰近電網。

發電機電網的設計
風電機可以使用同步或非同步發電機，並直接或非直接地將發電機連接在電網上。直接電網連接指的是將發電機直接連接在交流電網上。非直接電網連接指的是，風電機的電流通過一系列電力設備，經調節與電網匹配。採用非同步發電機，這個調節過程自動完成。
轉子葉片

轉子葉片輪廓（橫切面）
風電機轉子葉片看起來像航行器的機翼。實際上，轉子葉片設計師通常將葉片最遠端的部分的橫切面設計得類似於正統飛機的機翼。但是葉片內端的厚輪廓，通常是專門為風電機設計的。為轉子葉片選擇輪廓涉及很多折衷的方面，諸如可靠的運轉與延時特性。葉片的輪廓設計，即使在表面有污垢時，葉片也可以運轉良好。

轉子葉片的材質
大型風電機上的大部分轉子葉片用玻璃纖維強化塑料（GRP）製造。採用碳纖維或芳族聚醯胺作為強化材料是另外一種選擇，但這種葉片對大型風電機是不經濟的。木材、環氧木材、或環氧木纖維合成物目前還沒有在轉子葉片市場出現，盡管目前在這一領域已經有了發展。鋼及鋁合金分別存在重量及金屬疲勞等問題，他們目前只用在小型風電機上。

風電機齒輪箱

為什麼要使用齒輪箱？
風電機轉子旋轉產生的能量，通過主軸、齒輪箱及高速軸傳送到發電機。
為什麼要使用齒輪箱？為什麼我們不能通過主軸直接驅動發電機？
如果我們使用普通發電機，並使用兩個、四個或六個電極直接連接在50赫茲交流三相電網上，我們將不得不使用轉速為1000至3000轉每分鍾的風電機。對於43米轉子直徑的風電機，這意味著轉子末端的速度比聲速的兩倍還要高。另外一種可能性是建造一個帶許多電極的交流發電機。但如果你要將發電機直接連在電網上，你需要使用200個電極的發電機，來獲得30轉每分鍾的轉速。另外一個問題是，發電機轉子的質量需要與轉矩大小成比例。因此直接驅動的發電機會非常重。

更低的轉矩，更高的速度

使用齒輪箱，你可以將風電機轉子上的較低轉速、較高轉矩，轉換為用於發電機上的較高轉速、較低轉矩。風電機上的齒輪箱，通常在轉子及發電機轉速之間具有單一的齒輪比。對於600千瓦或750千瓦機器，齒輪比大約為1比50。

下圖顯示了用於風電機的1.5兆瓦的齒輪箱。這個齒輪箱有些不同尋常，因為在高速點的兩個發電機上安裝有法蘭。右側安裝在發電機下的橙黃色配件，是液壓驅動的緊急盤狀剎車。在背景處你可以看到用於1.5MW風電機的機艙的下半部分

風電機偏航裝置

風電機偏航裝置用於將風電機轉子轉動到迎風的方向。

偏航誤差
當轉子不垂直於風向時，風電機存在偏航誤差。偏航誤差意味著，風中的能量只有很少一部分可以在轉子區域流動。如果只發生這種情況，偏航控制將是控制向風電機轉子電力輸入的極佳方式。但是，轉子靠近風源的部分受到的力比其它部分要大。一方面，這意味著轉子傾向於自動對著風偏轉，逆風或順風的汽輪機都存在這種情況。另一方面，這意味著葉片在轉子每一次轉動時，都會沿著受力方向前後彎曲。存在偏航誤差的風電機，與沿垂直於風向偏航的風電機相比，將承受更大的疲勞負載。

偏航機構
幾乎所有水平軸的風電機都會強迫偏航。即，使用一個帶有電動機及齒輪箱的機構來保持風電機對著風偏轉。本圖顯示的是750千瓦風電機上的偏航機構。我們可以看到環繞外沿的偏航軸承，及內部偏航馬達及偏航閘的輪子。幾乎所有逆風設備的製造商都喜歡在不需要的情況下，停止偏航機構。偏航機構由電子控制器來激發。

電纜扭曲計數器
電纜用來將電流從風電機運載到塔下。但是當風電機偶然沿一個方向偏轉太長時間時，電纜將越來越扭曲。因此風電機配備有電纜扭曲計數器，用於提醒操作員應該將電纜解開了。類似於所有風電機上的安全機構，系統具有冗餘。風電機還會配備有拉動開關，在電纜扭曲太厲害時被激發。

http://www.tosafe.net/riskman/ShowArticle.asp?ArticleID=262

㈢ 風力發電機有哪些系統組成

組成風力發電系統的主要部件是塔架、發電機、齒輪增速器(一般為傳動效率高的行星齒輪傳動)、變槳偏航系統(按風力大小調整槳葉迎風面)、槳葉、聯軸器、電控系統等。
風力發電技術採用空氣洞力學原理，針對垂直軸旋轉的風洞模擬，葉片選用了飛機翼形形狀，在風輪旋轉時，它不會受到因變形而改變效率等;它用垂直直線4-5個葉片組成，由4角形或5角形形狀的輪轂固定、連接葉片的連桿組成的風輪，由風輪帶動稀土永磁發電機發電送往控制器進行控制，輸配負載所用的電能。
該技術原理根據空氣片條理論，實際計算可選取垂直風機旋轉軸的切面進行計算模型，按葉片實際尺寸，每個葉片的旋轉軸心距離為N米;用CFD技術進行模擬氣動系數計算，計算原理採用離散數字方法求解翼形斷面的氣動力，用網格方法對雷諾數流動渦量分布比較形成高雷諾數下對Navier-Stokes方程進行數字模擬計算的原理結果。

㈣ 風力發電機的結構

風力發電機可以大致分成兩類:水平軸式轉子和垂直軸式轉子
水平軸式轉子的發電機轉軸平行與風向,優於垂直軸式轉子發電機
由風輪,增速齒輪箱,發電機,偏航裝置,控制系統,塔架等不見組成.
低速轉動的風輪通過傳動系統由增速齒輪箱增速,將動力傳遞給發電機,從而使風能轉化為機械能.整個機艙由高大的塔架舉起,由於風向變化不定,所以為了有效利用風能,還裝有迎風裝置,可以根據風向感測器測得的風向信號,由控制器控制偏航電機,驅動與塔架上大齒輪嚙合的小齒輪轉動,使機艙始終對著風

㈤ 直驅風力發電機的工作原理（發電機部分）

直驅電動機是直接驅動式電動機的簡稱，主要指電動機在驅動負載時，不需經過傳動裝置。 由於直驅電動機避免使用了傳動帶等傳動設備，而這些傳動部件恰恰是系統中故障率較高的部件，所以使用直驅電動機的系統，從技術上講應具有更低的故障率。使用傳動裝置（如減速齒輪、帶輪等）的機械繫統，常常結構復雜，體積龐大，重量增加，而且帶來系統運行成本、雜訊及傳動效率等方面的多種問題。直驅電動機的誕生使得驅動裝置變得更緊湊，重量更輕，控制起來也更加容易。直驅電動機根據其製造的原理不同主要可以分為兩類，力矩電動機和直線電動機。
(1) 力矩電動機。直流力矩電動機的工作原理與普通直流電動機相同，不同之處在於其結構。為了在一定體積和電樞電壓下產生大的轉矩額低的轉速，直流力矩電動機一般做成扁平式結構，電樞長度與直徑之比一般為0.2左右，極對數較多。為了減小轉矩和轉速的波動，選用較多的槽數和換向片數。通常採用永磁體產生磁場。定子是由軟磁材料製成的帶槽的圓環，槽中楔由銅板製成，兼作換向片，槽楔兩端伸出槽外，一段作為電樞繞組接線用，另一端排列成環形換向器。轉子的所有部件用高溫環氧樹脂燒鑄成整體。
交流力矩電動機分為單相和三相兩種，分別是從單相感應電動機和三相感應電動機的基本系列派生的，結構和安裝尺寸與基本系列一致。不同之處在於，其轉子導條通常採用較高電阻率的材料，如黃銅、純銅、鋁錳合金等，轉子電阻較普通感應電動機大得多，因而其機械特性與普通感應電動機明顯不同。

(2) 直線電動機。直線電動機是一種通過將封閉式磁場展開為開放式磁場，將電能直接轉化為直線運動的機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。直線電動機的結構可以看作是將一台旋轉電動機沿徑向剖開，並將電動機的圓周展開成直線而形成的。其中定子相當於直線電動機的初級，轉子相當於直線電動機的次級，當初級通電流後，在初次級之間的氣隙中產生行波磁場，在行波磁場與次級永磁體的作用下產生驅動力，從而實現運動部件的直線運動。

㈥ 水平軸風力發電機有什麼概念簡介

水平軸風力發電機是風力發電機中的一種，裝置有風向感測元件及伺服電動機，可分為升力型和阻力型兩類，可以集中氣流，增加氣流速度。
水平軸風力機可分為升力型和阻力型兩類。升力型旋轉速度快，阻力型旋轉速度慢。對於風力發電，多採用升力型水平軸風力機。大多數水平軸風力機具有對風裝置，能隨風向改變而轉動。對小型風力機，這種對風裝置採用尾舵，而對於大型風力機，則利用風向感測元件及伺服電動機組成的傳動裝置。
風力機的風輪在塔架前面的稱上風向風力機，風輪在塔架後面的則稱下風向風力機。
水平風力機的式樣很多，有的具有反轉葉片的風輪；有的在一個塔架上安裝多個風輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架成本；有的利用錐形罩，使氣流通過水平軸風輪時集中或擴撒，因此加速或減速；還有的水平軸風力機在風輪周圍產生漩渦，集中氣流。增加氣流速度。

㈦ 小型風力發電機是如何工作的

小型風力發電機是利用風力帶動風車葉片旋轉，把風的動能轉變為風輪軸的機械能，再通過增速機將旋轉速度提升，驅動發電機發電。小型風力發電機一般由風輪、發電機（包括傳動裝置）、調向器（尾翼）、塔架和限速安全機構等構件組成。目前，最常見的是水平軸風力發電機，即發電機的風輪圍繞一個水平軸旋轉，水平軸與風向平行，風輪葉片與旋轉軸垂直。 （1）風輪。集風裝置，它把流動空氣具有的動能轉變為風輪旋轉的機械能。一般由葉片、葉柄、輪轂及風輪軸等組成。 （2）調向器。跟蹤風向變化，保證風輪始終處於迎風狀態。常用的調向器有尾舵、舵輪、電動機構和自動對風四種。 （3）塔架。支撐機構，它牢固與否將直接關繫到風力機的安危與壽命。 （4）限速安全機構。為使風輪能以一定轉速穩定工作，風力發電機上設有調速裝置，在風速大於設計額定風速時才起作用。 （5）傳動裝置。包括增速器與聯軸器等。通常，風輪的轉速低於發電機轉子需要的轉速，所以要增速。增速器與發電機之間用聯軸器連接。 （6）發電機。多採用同步或非同步交流發電機，發出的交流電通過整流裝置轉換成直流電。 （7）蓄電池。風力發電機的輸出功率不穩定，所發出的電能一般不直接用在電器上，而是先用蓄電池儲存起來，然後再向直流電器供電，或通過逆變器把蓄電池的直流電轉變為交流電後再向交流電器供電。

㈧ 誰可以告訴我風力發電機的工作原理及相關圖紙.越詳細越好.

目前商用大型風力發電機組一般為水平軸風力發電機，它由風輪、增速齒輪箱、發電機、偏航裝置、控制系統、塔架等部件所組成。風輪的作用是將風能轉換為機械能，它由氣動性能優異的葉片（目前商業機組一般為2—3個葉片）裝在輪轂上所組成，低速轉動的風輪通過傳動系統由增速齒輪箱增速，將動力傳遞給發電機。上述這些部件都安裝在機艙平面上，整個機艙由高大的搭架舉起，由於風向經常變化，為了有效地利用風能，必須要有迎風裝置，它根據風向感測器測得的風向信號，由控制器控制偏航電機，驅動與塔架上大齒輪咬合的小齒輪轉動，使機艙始終對風

㈨ 水平軸風力機各部件的作用

1機頭座與回轉體，風力發電機塔架上端的部件——風輪、傳動裝置、對風裝置、調速裝置、發電機等組成了機頭，機頭與塔架的聯結部件是機頭座與回轉體. （1）機頭座 它用來支撐塔架上方的所有裝置及附屬部件，它牢固如否將直接關繫到風力機的安危與壽命。微、小型風力機由於塔架上方的設備重量輕，一般由底板再焊以加強肋構成；中、大型風力機的機頭座要復雜一些，它通常由以縱梁、橫梁為主，再輔以台板、腹板、肋板等焊接而成。焊接質量要高，台板面要刨平，安裝孔的位置要精確。 （2）回轉體（轉盤） 回轉體是塔架與機頭座的連接部件，通常由固定套、回轉圈以及位於它們之間的軸承組成。固定套銷定在塔架上部，而回轉圈則與機頭座相連，通過它們之間軸承和對風裝置，在風向變化時，機頭便能水平的回轉，使風輪迎風工作。大、中型風力機的回轉體常借用塔式吊車上的回轉機構；小型風力機的回轉體通常中在上、下各設一個軸承，均可採用圓錐滾子軸承，也可以上面用向心球軸承以承受徑向載荷，下面用推力軸承來承受機頭的全部重量；微型風力機的回轉體不宜採用滾動軸承，而用青銅加工的軸套，以防對風向（瞬時變化）過敏，導致風輪的頻繁回轉。 2 對風裝置 自然界的風，方向和速度經常變化，為了使風力機能有效地捕捉風能，就應設置對風裝置以跟蹤風向的變化，保證風輪基本上始終處於迎風狀況。風力機的對風裝置常用的有：尾舵（尾翼）、舵輪、電動機構和自動對風四種。 （1）尾舵 尾舵也稱尾翼，是常見的一種對風裝置，微、小型風力發電機普遍應用它。尾舵有3種基本形式（a）是老式的，（b）是改進的，（c）為新式的，它的翼展與弦長的比為2~5，對風向變化反應敏感，跟蹤性好。
圖3-3-8 尾舵形式 尾舵常處於風輪後面的尾流區里，為了避開尾流的影響，可將尾舵翹起安裝，高出風輪（見圖3-3-9之a）。有人研製的10kW左右的風力發電機，將尾舵改進成如力圖3-3-9之b所示的型式，既減少了尾舵面積，又使調向平穩。

4 圖3-3-9 尾舵的進一步改進 尾舵到風輪的距離一般取為風輪直徑的0.8~1.0值。尾舵的面積，在高速風力發電機中，可取為風輪旋轉面積的4%左右；而在低速風力發電機中，可取為10%左右的風輪旋轉面積。

㈩ 風力發電機齒輪箱增速比一般為多少

大型風力發電機的傳動裝置,增速比一般為 40~50。
因為風速是不穩定的.齒輪箱可以將很低的風輪轉速（大型的風機通常為27轉/分）變為很高的發電機轉速（通常為1500轉/分）。同時也使得發電機易於控制，實現穩定的頻率和電壓輸出...
首先，300W的風力發電機是不需要增速箱的。