新型風電葉片實驗裝置

㈠ 風力發電是什麼原理，需用什麼設備，大約需要多大的風

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。機艙前端是風電機轉子，即轉子葉片和軸。

轉子葉片：捉獲風，並將風力傳送到轉子軸心。在600千瓦級別的風電機上，每個轉子葉片的測量長度大約為20米；而在5兆瓦級別的風電機上，葉片長度可以達到近60米。葉片的設計很類似飛機的機翼，製造材料卻大不相同，多採用纖維而不是輕型合金。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，目前只用在小型風電機上。。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
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變速齒輪箱連接在一起。在一般的風電機上，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：齒輪箱連接低速軸和高速軸的變速裝置，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：高速軸以超過1500轉/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：風電機發電機將機械能轉化為電能。風電機上的發電機與普通電網上的發電設備相比，有所不同：風電機發電機需要在波動的機械能條件下運轉。通常使用的風電機發電機是感應電機或非同步發電機，最新的風電機已經開始使用永磁同步發電機。目前世界上單機最大電力輸出超過6000千瓦（德國enercon的E-112/114）。

偏航裝置：藉助電動機轉動機艙，以使轉子葉片調整風向的最佳切入角度。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探知風向。通常，在風改變其方向時，風電機一次只會偏轉幾度。值得注意的是，小功率級別的風電機都是通過統一的偏航裝置調整所有葉片的角度，而最新的風電機大都是每個葉片設置單獨的偏航系統。

電子控制器：一般都使用一台或多台不斷監控風電機狀態的計算機，用於控制偏航裝置。一旦風電機發生故障（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，並通過網路信號通知風電機管理中心。

液壓系統：用於重置風電機的空氣動力閘。

㈡ 如何製作小型風力發電機(是小實驗）

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 風力發電機的基本原理及部件組成 :大部分風力發電機具有恆定轉速，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，被吹得更加指向風力發電機的背部。這是顯而易見的，因為葉片末端的轉速是撞擊風力發電機前部的風速的八倍。 為什麼轉子葉片呈螺旋狀？ 大型風力發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 風力發電機＋充電器＋數字逆變器。風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來接受風力並通過機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能；轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。

㈢ 光伏風電需要的設備有哪些

光伏和風電技術是當前的兩種主要清潔能源，兩種技術的設備也各有不同。下面分別介紹一下光伏和風電的設備。
一、光伏設備
1.光伏電池組件：由太陽能電池晶元、玻璃封裝和背板、鋁合金框架、線纜、接頭等組成，是光伏發電系統中的核心部分。
2.逆變器：由一個控制電路以及一個電源電路和一個高頻變壓器組成，可以將直升棚流電轉換為交流電。
3.蓄電池：用於儲存太陽能電池組件所產生的電能。
4.支架系統局寬：用於將光伏電池板組件固定在大地或建築物上，支架系統的設計必須考慮到對太陽能電池板組件的安全、穩定以及便於維護的因素。
二、風電設備
1.風機：風機是風能發電系統的核心部件，通過風輪的旋轉來轉化風能為機械能。
2.發電機：風能發電裝置中的發電機採用的吵臘則是同步發電機，能夠將機械能轉換為電能。
3.變速器和控制系統：變速器能夠通過改變風機的旋轉速度，將旋轉機械轉矩平衡出電網的變化工況，控制系統能夠對風機的發電過程進行監測和控制。
4.塔架：風機通常安裝在高塔上，塔架的設計必須考慮到風機的懸掛重量以及對風機葉片的支撐能力。
總體來說，光伏發電設備主要包括光伏電池組件、逆變器、蓄電池和支架系統；風能發電裝置主要包括風機、發電機、變速器和控制系統和塔架。

㈣ 風力發電機的工作原理

發電機原理：

是將風能轉換為機械能，機械能轉換為電能的電力設備。廣義地說，它是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質的熱能利用發動機。

風力發電利用的是自然能源。相對柴油發電要好的多。但是若應急來用的話，還是不如柴油發電機。風力發電不可視為備用電源，但是卻可以長期利用。

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。依據目前的風力發電機技術，大約是每秒三公尺的微風速度（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，因為風力發電沒有燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染。

風力發電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國也在西部地區大力提倡。小型風力發電系統效率很高，但它不是只由一個發電機頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統：風力發電機+充電器+數字逆變器。

風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來接受風力並通過機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能；轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。

風力發電機因風量不穩定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發電機產生的電能變成化學能。然後用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉變成交流220V市電，才能保證穩定使用。

機械連接與功率傳遞：水平軸風機槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯軸節相連,將轉矩傳遞到發電機的傳動軸,此聯軸節應按具有很好的吸收阻尼和震動的特性。

表現為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移，並且聯軸器可阻止機械裝置的過載。另一種為直驅型風機槳葉不通過齒輪箱直接與電機相連風機電機類型。

(4)新型風電葉片實驗裝置擴展閱讀：

發電機結構：

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

2，轉子葉片：捉獲風，並將風力傳送到轉子軸心。現代600千瓦風力發電機上，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。

3，軸心：轉子軸心附著在風力發電機的低速軸上。

4，低速軸：風力發電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現代600千瓦風力發電機上，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。

5，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。

6，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，或風力發電機被維修時。

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

8，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。圖中顯示了風力發電機偏航。通常，在風改變其方向時，風力發電機一次只會偏轉幾度。

9，電子控制器：包含一台不斷監控風力發電機狀態的計算機，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力發電機的轉動，並通過電話數據機來呼叫風力發電機操作員。

10，液壓系統：用於重置風力發電機的空氣動力閘。

11，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。一些風力發電機具有水冷發電機。

12，塔：風力發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。

13，風速計及風向標：用於測量風速及風向

14，尾舵：常見於水平軸上風向的小型風力發電機（一般在10KW及以下）。位於回轉體後方，與回轉體相連。

主要作用一為調節風機轉向，使風機正對風向。作用二是在大風風況的情況下使風力機機頭偏離風向，以達到降低轉速，保護風機的作用。

㈤ 風力發電機葉片上藏著「避雷針」，風力發電機上為什麼要安裝避雷針

由於風力發電機葉輪的轉動慣量遠大於發電機，所以“發電機”上的制動器不能解決問題，所以唯一的移動裝置安裝在葉輪上，而不是發電機上。葉輪裝置一旦安裝好，只要有‘風’就會轉動，但如何‘停’是必須解決的問題，所以有剎車。很多扇葉沒有紅點，只是一個醒目的標志，讓人一眼就知道是蘇西倫的機器。