小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書.doc

小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1目錄摘要（中文）（英文）第一章概述11.1課題研究的目的和意義11.2課題的研究現(xiàn)狀及已有成果21.3本課題的研究?jī)?nèi)容4第二章風(fēng)能資源62.1風(fēng)的重要性62.2風(fēng)能的特點(diǎn)和限制性62.3我國(guó)風(fēng)能資源區(qū)劃92.4什么樣的風(fēng)能對(duì)人類有用10第三章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)方案確定113.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)113.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分類12第四章垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部分零部件的設(shè)計(jì)174.1風(fēng)力機(jī)的基本原理174.2小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)部分零部件的設(shè)計(jì)18第五章垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常工作的條件305.1垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的調(diào)速305.2垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)305.3垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)305.4小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中配置的蓄電池305.5發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的防雷擊設(shè)施31結(jié)束語(yǔ)32參考文獻(xiàn)33摘要小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2隨著化石能源的過渡消耗以及其對(duì)環(huán)境帶來的嚴(yán)重影響，風(fēng)能憑借其清潔、可循環(huán)利用等諸多優(yōu)點(diǎn)而越來越受到重視，各國(guó)都在積極開發(fā)利用本國(guó)的風(fēng)能資源，中國(guó)也不例外。本文根據(jù)導(dǎo)師布置的畢設(shè)課題小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要求，探索小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。主要研究結(jié)果如下:1、根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)的經(jīng)典理論設(shè)計(jì)葉片的外形，利用三維建模軟件建立葉片的三維實(shí)體模型。2、根據(jù)設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)出了軸轂、支撐架等零部件，并利用Solidworks軟件建立了三維模型。3、根據(jù)設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)出了變向器裝置，并合理地選擇了軸承、鍵等配套零部件。關(guān)鍵詞：小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)；葉片；軸承。Abstract小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3Withtheconsumptionoffossilfuelsandtheirseriousimpactontheenvironment,thewindenergywiththeadvantagesofcleanandcanberecycledforuseisgrowingimportancetomanycountriesandtheyareactivelydevelopingandutilizingitswindresource,Chinaisnoexception.ThispaperisbasedontherequirementsofThePowerConformationofSmallWindTurbinetoexplorethemethodfordesignandmanufacturingprocessofsmallwindturbineusingofcompositematerials.Themainresultsachievedareasfollowing:1.Accordingtotheclassictheoryofthewindturbinebladedesignandusing3Dmodelingsoftware,theblades3-Dsolidmodelisestablished.2.Basedontherequirementsofdesign,theaimistodesignsomepartsasbushingandbrace,evenmoreIshouldestablishheblades3-DmodelusingthesoftwareofSolidworks.3.Basedontherequirementsofdesign,myaimistoselectsomepartsjustlikeaxle-bearing,bondreasonably,anddeigntheapartmentoftransformer.Keywords:smallwindturbine；blade；axle-bearing；第一章概述1.1課題研究的目的和意義數(shù)千年來，風(fēng)能技術(shù)發(fā)展緩慢，也沒有引起人們足夠的重視。但自1973年世界石油危機(jī)以來，在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，風(fēng)能作為新能源的一部分才重新有了長(zhǎng)足的發(fā)展。風(fēng)能作為一種無污染和可再生的新能源有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，特別是對(duì)沿海島嶼，交通不便的邊遠(yuǎn)山區(qū)，地廣人稀的草原牧場(chǎng)，以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)和近期內(nèi)電網(wǎng)還難以達(dá)到的農(nóng)村、邊疆，作為解決生產(chǎn)和生活能源的一種可靠途徑，有著十分重要的意義。當(dāng)前，全球都面臨著能源枯竭、環(huán)境惡化、氣溫升高等問題，日益增長(zhǎng)的能源需求、能源安全問題受到世界各國(guó)廣泛關(guān)注。風(fēng)能是一種可再生能源，它資源豐富，是一種永久性的本地資源，可為人類提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的能源供應(yīng)；她安全、清潔，沒有燃料風(fēng)險(xiǎn)，更不會(huì)在使用中破壞環(huán)境。為此，世界各國(guó)都在加快風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究，以緩解越來越重的能源與環(huán)境壓力，中國(guó)也不例外。中國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，能源利用以煤炭為主。在當(dāng)前以石化能源為主體的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占73.8%，石油占18.6%，天然氣占2%，其余為水電等其它資源。在電力的能源消費(fèi)中，也是以煤炭為主，燃煤發(fā)電量占總發(fā)電量的80%。但是，能為人類所用的石化資源是有限的，據(jù)第二屆環(huán)太平洋煤炭會(huì)議資料介紹，按目前的技術(shù)水平和采掘速小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4度計(jì)算，全球煤炭資源還可開采200年。此外，石油探明儲(chǔ)量預(yù)測(cè)僅能開采34年，天然氣約能開采60年。隨著人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源供需矛盾加劇，如果不趁早調(diào)整以石化能源為主體的能源結(jié)構(gòu)，勢(shì)必形成對(duì)數(shù)億年來地球積累的生物石化遺產(chǎn)更大規(guī)模的挖掘、消耗，由此將導(dǎo)致有限的石化能源趨于枯竭，人類生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降的惡性循環(huán)，不利于經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。電力部己制定“大力發(fā)展水電，繼續(xù)發(fā)展火電，適當(dāng)發(fā)展核電，積極發(fā)展新能源發(fā)電”的基本原則，把風(fēng)力發(fā)電作為優(yōu)化我國(guó)電力工業(yè)結(jié)構(gòu)跨世紀(jì)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。表1-11996-2005年世界風(fēng)電市場(chǎng)增長(zhǎng)從表1-1可以看出，世界上的風(fēng)電能源增長(zhǎng)的非常迅速，10年平均增長(zhǎng)率達(dá)到了29.77。截止2005年底，全世界并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)總裝機(jī)容量達(dá)到59237MW,是1996年裝機(jī)容量的9.76倍。風(fēng)力發(fā)電近幾年發(fā)展如此之快，是因?yàn)樗性S多優(yōu)點(diǎn):1.設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，成本低，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整個(gè)設(shè)備成本不足功率相當(dāng)?shù)幕鹆Πl(fā)電、水力發(fā)電和核電站成本的1/4，在二、三年內(nèi)就可以收回全產(chǎn)投資；2.節(jié)省燃料和運(yùn)輸費(fèi)用。在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，風(fēng)力是取之不盡，用之不竭的，可就地建立風(fēng)力發(fā)電站，就地用電，這樣就可以節(jié)省大量的輸電設(shè)備和能源。許多燃料是十分重要的化學(xué)原料，把它白白的燃掉是十分可惜的。我國(guó)資源并不十分豐富，充分利用風(fēng)力資源意義就更重大了；3.利用風(fēng)力可以減少對(duì)大氣的污染，保護(hù)我們?nèi)祟愘囈陨娴淖匀画h(huán)境。化學(xué)燃料不斷向大氣中排放對(duì)生物有害物質(zhì)，嚴(yán)重的威脅人們健康，而風(fēng)力能源則沒有任何影響人類健康的有害物質(zhì)。1.2課題的研究現(xiàn)狀及已有成果1.2.1研究現(xiàn)狀我國(guó)風(fēng)電的利用大體上采用三種方式，一是戶用式，可獨(dú)立運(yùn)行，用蓄電池，直流輸出或逆變交流輸出；單機(jī)容量為100300W，可基本滿足照明、電視等家用電器的