风力发电机整机性能评估与载荷计算的探究作者:李勇锋化学镀镍磷合金来源:《科技与创新》2017年第07期无线存储
摘 要:20世纪70年代初期,由于“石油危机”,出现了能源紧张的问题,人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性,于是寻求清洁的可再生能源成为现代世界的一个重要课题。
关键词:风能发电机;整机性能评估;载荷计算;静态载荷 中图分类号:TM315 文献标识码:A DOI:10.15913/jki.kjycx.2017.07.051
风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们的重视,所以对风能发电机的研究的重要性不言而喻。本文通过对风能发电机整机主要结构的分析,进而分别对性能进行评估,并展开荷载计算方法等方面的探究。
1 风力发电机整机主要结构
1.1 对风装置
对于水平轴风力发电机,为了得到最高的风能利用率,应使风轮的旋转面经常对准风向。为此,需要用到对风装置。典型的对风装置有以下3种:①用尾舵控制对风是最简单的方法,小型风力发电机多采用这种方式;从茶叶中提取②在风力发电机两侧装有控制方向的舵轮,多用于中型风力发电机;③用专门设计的传感器与伺服电机相结合的传动机构来实现对风,多用于大型风力发电机组。相对于水平轴风力发电机(horizantal axis wind turbine)需要对风装置,垂直轴风力发电机(verical axis wind turbine)由于旋转轴垂直于风向,所以就不需要对风装置了。这是垂直轴风力发电机的一大优势。 1.2 塔架和机舱
为了让风轮在地面上较高的风速中运行,需要用塔架把风轮支撑起来。这时,塔架承受切纸刀片2碳基材料个主要载荷:①风力发电机的重力,向下压在塔架上;②风力发电机和塔架产生的风阻力,使塔架向风的下方弯曲。塔架有张线支撑式和悬臂梁式2回生电阻种基本形式。塔架所用的材料可以是木杆、铁管或是其他圆柱结构,也可以是钢材做成的桁架结构。不论选择什么塔架,使用的目的是使风轮获得较大的风速。在选择塔架时,必须考虑塔架的成本,引起塔架破坏的载荷主要是风力发电机的重力和塔架所受的阻力,特别是塔架受力的频率与自身
的振动频率接近时,会造成塔架共振。这是塔架遭到破坏的主要原因。因此,塔架的选择要根据风力发电机的实际情况来确定。大型风力发电机的塔架基本上是锥形圆柱钢塔架。