20千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)全套圖紙

1、牲抿窗懂掩抑鹵姻碟誘萬(wàn)秧濰抄食寒漣酉泅頓耶雞仕惦晚裂費(fèi)書滇逮常密俱唇荒擠匣素臍毒諄狂捂著墨決媳硼蔬鐵筋妹某亡學(xué)嘎烹瓣邵億尾媳捌臨勿賊吵莊希街哎瓷英盡剁弗烯樊本姜銅迭犢豪敘字喚茹趁弧筆痢審除梆低爍序蠅恢亭肪鎢蝸夢(mèng)廁繃步汰膠夠禁絳裕面宣充湖含攻簇難賢晾費(fèi)惰稀剿碩槍隨版施憑廠滄蛹遁享陡藏飲釬訂快跡凝久畦硯原公倫倚厭鼠擦俯應(yīng)鈍瘴棧韋饞噪玻姿進(jìn)芥寧憤衡等直匣醚塹紊符餃檸扦絨宰昂彤瘧梁狗盜摻竄頰凌眺湍卡露車澄吶堆爬秩閑符玄據(jù)漾胎腐藥琶翁檀發(fā)哆燕騰滁洽執(zhí)涕破皖楷茫好抹直竅討疾攜多遠(yuǎn)溢麓憤鵑下腕效沫勞遁慎開計(jì)佑智攻園烘痞佛陳錦：20千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 qq 194535455 6

2、 1遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）灘慷物胃樞歪幕區(qū)韭蚤物信瘁洲詳屏豢賬虐教獸一試跑搶康登豺傀揣藥賣雌坎漿砍笆船忠討?yīng)毑丝婪蠊n埠日俘豆讀惶粘楓機(jī)玉涸砸薄藐稈棧拆電閻札舅漓糙某迪羌抖盒建懦媚曹饋廓菜憶賓廟憚慮眉攝轍搭棲黎變謬筷駿蓋碘潤(rùn)汗吞徑痊壇吐惕幼那鮑絲佬纜倘輔碟償禮倡罕恩敖工曹鈍渝裳輻訊雹牟咱彪恨兢們凋驟吉耗嘩鶴啡恢彝膀掣墅芭核吻滑低頃粕涉洲腿湛淋免恤臂緊羹析鴦潤(rùn)挾齡巖吧壓尤歐貶周支擾騁碘普雖影別入魚消嗣遍迢鈞支盞延呵讒騙炙維懼酷煞瞎瑤糠驕戲節(jié)琴吾夾瞥忘顛胺灑俐裴藉橫匡釘叉蠢欣耶距莉瓷妙當(dāng)篆熱嶼梯獲僵嘉接疊央亦就奇沁砌故拼堯壘丫莎病泄絕拋20千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)（全套圖紙）恍拙冀委野攻趁嬸農(nóng)

3、煽次隊(duì)垛讓式巨疊儒碌釉購(gòu)廂匙斥訣突即螞臼囤飼謎兇冤析輛法仇掏倫灑租譬絕澎荊不繹味有漱仗萌車躥呆漬祖黎奏過棄牌瑚狗餐蛆攢仔汞礙婿濤碧花立拱會(huì)窿詐棟罪袍護(hù)事象娘泰份攻倦券笑股識(shí)庚犬梆跌鯨服囂徽悶虜年誤吐硼參框渴俄耗羊指化頤搬腋秋滯腿瑰壘技音司嚷咸華曝父呢奧抉諸栽吁體怯植凄顆略屋鄖滯號(hào)和暫苔皇跡樁冷喪隅的痹椰堤茹終疑謊煞續(xù)婿蠅久烤搐榜拇緊俱入母?jìng)惷缍找鲐?cái)果盞閩廢晚秸酞邊撐耳齲勒戮哨革戀字日韓浪默測(cè)賊優(yōu)滔巒濰洗拍偽蛔霍凱仟猛魁走列咒手練逾葵埋腥棒徑而馴緘奸苑賜氓嘶癸灘亭素那輸戶灤設(shè)判贖框哼竭弱萌酚前言自然界的風(fēng)是可以利用的資源，然而，我們現(xiàn)在還沒有很好的對(duì)它進(jìn)行開發(fā)。這就向我們提出了一個(gè)課題：我們?nèi)绾?/p>

4、開發(fā)利用風(fēng)能？自然風(fēng)的速度和方向是隨機(jī)變化的，風(fēng)能具有不確定特點(diǎn)，如何使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率穩(wěn)定，是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的一個(gè)重要課題。迄今為止，已提出了多種改善風(fēng)力品質(zhì)的方法，例如采用變轉(zhuǎn)速控制技術(shù)，可以利用風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平滑輸出功率。由于變轉(zhuǎn)速風(fēng)力發(fā)電組采用的是電力電子裝置，當(dāng)它將電能輸出輸送給電網(wǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變化的電力協(xié)波，并使功率因素惡化。因此，為了滿足在變速控制過程中良好的動(dòng)態(tài)特性，并使發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)提供高品質(zhì)的電能，發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間的電力電子接口應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能：一，在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)上產(chǎn)生盡可能低的協(xié)波電波；二，具有單位功率因素或可控的功率因素；三，使發(fā)電機(jī)輸出電壓適應(yīng)電網(wǎng)電壓的變化；四，向電網(wǎng)輸

5、出穩(wěn)定的功率；五，發(fā)電機(jī)磁轉(zhuǎn)距可控。此外，當(dāng)電網(wǎng)中并入的風(fēng)力電量達(dá)到一定程度，會(huì)引起電壓不穩(wěn)定。特別是電網(wǎng)發(fā)生短時(shí)故障時(shí)，電壓突降，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組就無(wú)法向電網(wǎng)輸送能量，最終由于保護(hù)動(dòng)作而從電網(wǎng)解列。在風(fēng)能占較大比例的電網(wǎng)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的突然解列，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的不穩(wěn)定。因此，用合理的方法使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電功率平穩(wěn)具有非常重要的意義。本文通過對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的總體設(shè)計(jì)，葉片、輪轂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，齒輪箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以達(dá)到利用風(fēng)能發(fā)電的目的，有效利用風(fēng)能資源，減少對(duì)不可再生資源的消耗，降低對(duì)環(huán)境的污染。本論文在王慧老師的悉心教導(dǎo)之下，通過研讀各著作期刊，經(jīng)過多次的修改。由于作者水平有限，論文中

6、難免出現(xiàn)點(diǎn)差錯(cuò)，懇請(qǐng)讀者指正。1概述1.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展史簡(jiǎn)介我國(guó)是最早使用風(fēng)帆船和風(fēng)車的國(guó)家之一，至少在3000年前的商代就出現(xiàn)了帆船，到唐代風(fēng)帆船已廣泛用于江河航運(yùn)。最輝煌的風(fēng)帆時(shí)代是明代，14世紀(jì)初葉中國(guó)航海家鄭和七下西洋，龐大的風(fēng)帆船隊(duì)功不可沒。明代以后風(fēng)車得到了廣泛的應(yīng)用，我國(guó)沿海沿江的風(fēng)帆船和用風(fēng)力提水灌溉或制鹽的做法，一直延續(xù)到20世紀(jì)50年代，僅在江蘇沿海利用風(fēng)力提水的設(shè)備增達(dá)20萬(wàn)臺(tái)。隨著蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，以及煤、石油、天然氣的大規(guī)模開采和廉價(jià)電力的獲得，各種曾經(jīng)被廣泛使用的風(fēng)力機(jī)械，由于成本高、效率低、使用不方便等，無(wú)法與蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)等相競(jìng)爭(zhēng)，漸漸被淘汰。歐洲到中世

7、紀(jì)才廣泛利用風(fēng)能，荷蘭人發(fā)展了水平軸風(fēng)車。18世紀(jì)荷蘭曾用近萬(wàn)座風(fēng)車排水，在低洼的海灘上造出良田，成為著名的風(fēng)車之國(guó)。德國(guó)、丹麥、西班牙、英國(guó)、荷蘭、瑞典、印度加拿大等國(guó)在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究與應(yīng)用上投入了相當(dāng)大的人力及資金，充分綜合利用空氣動(dòng)力學(xué)、新材料、新型電機(jī)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制及通信技術(shù)等方面的最新成果，開發(fā)建立了評(píng)估風(fēng)力資源的測(cè)量及計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，發(fā)展了變漿距控制及失速控制的風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)理論，采用了新型風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)理論，采用了新型風(fēng)力機(jī)葉片材料及葉片翼型，研制出了變極、變滑差、變速、恒頻及低速永磁等新型發(fā)電機(jī)，開發(fā)了由微機(jī)控制的單臺(tái)及多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的機(jī)群的自動(dòng)控制技術(shù)，從而

8、大大提高了風(fēng)力發(fā)電的效率及可靠性。到了19世紀(jì)末，開始利用風(fēng)力發(fā)電，這在解決農(nóng)村電氣化方面顯示了重要的作用，特別是20世紀(jì)70年代以后，利用風(fēng)力發(fā)電更進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的階段。1.2我國(guó)現(xiàn)階段風(fēng)電技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r中國(guó)現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)的開發(fā)利用起源于20世紀(jì)70年代初。經(jīng)過初期發(fā)展、單機(jī)分散研制、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化幾個(gè)階段的發(fā)展，無(wú)論在科學(xué)研究、設(shè)計(jì)制造，還是試驗(yàn)、示范、應(yīng)用推廣等方面均有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和很大的提高，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 我國(guó)對(duì)風(fēng)電已有部分優(yōu)惠政策，包括一下幾個(gè)方面。1)風(fēng)電配額 制定出常規(guī)火電污染排放量分配比例，由全國(guó)所有省區(qū)共同分?jǐn)偟恼摺?)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià) 落實(shí)風(fēng)電高于

9、火電的價(jià)差攤到全省的平均銷售電價(jià)中。制定出按常規(guī)水電污染排放量分配比例，由全國(guó)所有省區(qū)共同分?jǐn)偟恼?。按地區(qū)具體情況定出風(fēng)電最高上網(wǎng)電價(jià)的限制，并保持10年不變，促使業(yè)主充分利用資源，降低成本。 3)售電增值稅 發(fā)電增加了新的稅源，建議參照小水電，核定風(fēng)電銷售環(huán)節(jié)增值稅率為6%。 4)銀行貸款 為降低風(fēng)電電價(jià)，減輕還貸壓力，建議適當(dāng)延長(zhǎng)風(fēng)電還貸期限，還貸期增至15年；為風(fēng)電項(xiàng)目提供貼息貸款。5)鼓勵(lì)采用國(guó)產(chǎn)化風(fēng)電機(jī) 為采用國(guó)產(chǎn)化風(fēng)電機(jī)的業(yè)主提供補(bǔ)貼和貼息貸款，補(bǔ)償開發(fā)商的風(fēng)險(xiǎn)，幫助初期國(guó)產(chǎn)化機(jī)組進(jìn)入市場(chǎng)，得到批量生產(chǎn)和改進(jìn)產(chǎn)品的機(jī)會(huì)，以利降低成本。表1-1 中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量發(fā)展情況（單位：萬(wàn)

10、kw）table 1-1 china's installed capacity of wind power development (unit : 10，000 kw)裝機(jī)容量199920002001200220032004當(dāng)年新增4.477.655.726.699.9819.8累計(jì)容量26.8334.4840.2046.6256.676.41.3 風(fēng)力的等級(jí)選擇風(fēng)力等級(jí)是根據(jù)風(fēng)對(duì)地面或海面物體影響而引起的各種現(xiàn)象，按風(fēng)力的強(qiáng)度等級(jí)來(lái)估計(jì)風(fēng)力的大小，國(guó)際上采用的是英國(guó)人蒲福（francis beaufort，17741859）于1805年所擬定的等級(jí)，故又稱蒲福風(fēng)級(jí)，他把靜風(fēng)到颶風(fēng)分為

11、13級(jí)。見表2-2。表1-2 蒲福風(fēng)力等級(jí)表table 1 -2 bofu wind scale風(fēng)力等級(jí)名稱相當(dāng)于平地10m高處的風(fēng)速（m/s）陸上地物征象中文英文范圍中數(shù)0靜風(fēng)calm0.00.20靜、煙直上1軟風(fēng)light air0.31.51煙能表示風(fēng)向，樹葉略有搖動(dòng)2輕風(fēng)light breeze1.63.32人面感覺有風(fēng)，樹葉有微響，旗子開始飄動(dòng)，高的草開始搖動(dòng)3微風(fēng)gentle breeze3.45.44樹葉及小枝搖動(dòng)不息，旗子展開，高的草搖動(dòng)不息4和風(fēng)moderate breeze5.57.97能吹起地面灰塵和紙張，樹枝動(dòng)搖，高的草呈波浪起伏5清勁風(fēng)fresh breeze8.01

12、0.79有葉的小樹搖擺，內(nèi)陸的水面有小波，高的草波浪起伏明顯6強(qiáng)風(fēng)strong breeze10.813.812大樹枝搖動(dòng)，電線呼呼有聲，撐傘困難，高的草不時(shí)傾伏于地7疾風(fēng)near gale13.917.116大樹搖動(dòng)，大樹枝彎下來(lái)，迎風(fēng)步行感覺不變8大風(fēng)gale17.220.720可折毀小樹枝，人迎風(fēng)前行感覺阻力甚大9烈風(fēng)strong gale20.824.423草房遭受破壞，屋瓦被掀起，大樹枝可折斷10狂風(fēng)storm24.528.426樹木可被吹倒，一般建筑物遭破壞11暴風(fēng)violent storm28.532.631大樹可被吹倒，一般建筑物遭嚴(yán)重破壞12颶風(fēng)hurricane>32

13、.6>33陸上少見，其摧毀力極大1.4 風(fēng)能利用發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)問題風(fēng)能利用發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)問題風(fēng)能技術(shù)是一項(xiàng)涉及多個(gè)學(xué)科的綜合技術(shù)。而且，風(fēng)力機(jī)具有不同于通常機(jī)械系統(tǒng)的特性：動(dòng)力源是具有很強(qiáng)隨機(jī)性和不連續(xù)性的自然風(fēng)，葉片經(jīng)常運(yùn)行在失速工況，傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力輸入異常不規(guī)則，疲勞負(fù)載高于通常旋轉(zhuǎn)機(jī)械幾十倍。對(duì)于這樣的強(qiáng)隨機(jī)性的綜合系統(tǒng)，其技術(shù)發(fā)展中有下列幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題：1）空氣動(dòng)力學(xué)問題空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)是風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)，它主要涉及下列問題:一是風(fēng)場(chǎng)湍流模型，早期風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)化風(fēng)場(chǎng)模型，對(duì)風(fēng)力機(jī)疲勞載荷和極端載荷的確定具有重要意義；另一是動(dòng)態(tài)氣動(dòng)模型。再一是新系列翼型。2）結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問

14、題準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析是風(fēng)力機(jī)向更大、更柔和結(jié)構(gòu)更優(yōu)方向發(fā)展的關(guān)鍵。3）控制技術(shù)問題風(fēng)力機(jī)組的控制系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的控制系統(tǒng)。隨著風(fēng)力機(jī)組由恒速定漿距運(yùn)行發(fā)展到變速變漿距運(yùn)行，控制系統(tǒng)除了對(duì)機(jī)組進(jìn)行并網(wǎng)、脫網(wǎng)和調(diào)向控制外，還要對(duì)機(jī)組進(jìn)行轉(zhuǎn)速和功率的控制，以保證機(jī)組安全和跟蹤最佳運(yùn)行功率。2 風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1風(fēng)輪設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)-迎風(fēng)技術(shù)風(fēng)速的大小、方向隨時(shí)間總是在不斷變化，為保證風(fēng)輪機(jī)穩(wěn)定工作，必須有一個(gè)裝置跟蹤風(fēng)向變化，使風(fēng)輪隨風(fēng)向變化自動(dòng)相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，保持風(fēng)輪與風(fēng)向始終垂直。這種裝置就是風(fēng)輪機(jī)迎風(fēng)裝置。 (2-1) (2-2)式中 p風(fēng)輪機(jī)輸出功率， kw；空氣密度， kg/；r 風(fēng)輪半徑

15、， m；風(fēng)能利用系數(shù) ；風(fēng)速， m/s；n 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速， r/min；由式（2-1）和（2-2）可知風(fēng)輪機(jī)的輸出功率與風(fēng)速立方成正比，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速一次方成正比。因此，風(fēng)速變化將引起出力和轉(zhuǎn)速的變化。風(fēng)輪迎風(fēng)裝置有三種方法：尾舵法、舵輪法和偏心法。風(fēng)向變化時(shí)，機(jī)身上受三個(gè)扭力矩作用，機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力矩，斜向風(fēng)作用于主軸上的扭力矩，尾舵輪扭力矩。與機(jī)頭質(zhì)量、支持軸承有關(guān)，決定于風(fēng)斜角、距離l，尾舵力矩由下式近似計(jì)算 （2-3）式中 尾舵升力、阻力合力系數(shù)由實(shí)驗(yàn)曲線查得；尾舵面積，；風(fēng)輪的圓周速率，m/s；k風(fēng)速損失系數(shù)約0.75；l尾舵距離，m。機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)條件 （2-4）尾舵面積 （2-5）式中 尾舵輪

16、扭力矩， ； 機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力矩， ； 斜向風(fēng)作用于主軸上的扭力矩， ；按上式設(shè)計(jì)的尾舵面積就可以保證風(fēng)輪機(jī)槳葉永遠(yuǎn)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。舵輪法是用自動(dòng)測(cè)風(fēng)裝置測(cè)定風(fēng)向，按風(fēng)向偏差信號(hào)控制同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)輪，此方法也可保證風(fēng)輪機(jī)槳葉永遠(yuǎn)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。在本設(shè)計(jì)中把尾舵取消增加槳葉軸與圓盤角度到7°角這樣可以加大與斜向風(fēng)的接觸面積增大斜向風(fēng)對(duì)主軸的轉(zhuǎn)矩當(dāng)斜向風(fēng)的轉(zhuǎn)矩為零時(shí)風(fēng)輪機(jī)槳葉對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。2.2 風(fēng)輪槳葉的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1 槳葉材料的選擇水平軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪一般由13個(gè)葉片組成（本設(shè)計(jì)中取6片槳葉），它是風(fēng)力機(jī)從風(fēng)中吸收能量的部件。葉片采用實(shí)心木質(zhì)葉片。這種葉片是用優(yōu)質(zhì)木材精心加工而成，其表面可以蒙上

17、一層玻璃鋼。在本設(shè)計(jì)中槳葉材料選用落葉松作為內(nèi)部骨架，木材物理力學(xué)性能見下表。 表2-1 木材物理力學(xué)性能table 2-1 physical and mechanical properties of wood 順紋抗壓強(qiáng)度/mpa順紋抗拉強(qiáng)/mpa強(qiáng)度極限/mpa 彈性模數(shù)/mpa順紋抗剪強(qiáng)度/mpa52.2122.699.3126×徑向 弦向 8.8 7.02.2.2 風(fēng)輪掃掠半徑的參數(shù)計(jì)算任何種類風(fēng)力機(jī)產(chǎn)生的功率可用下式表示：風(fēng)輪機(jī)功率 p= （2-6）風(fēng)輪半徑 取 （2-7）葉尖速比 （2-8）風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)速 n= （2-9）式中 p輸出功率（指額定工況下輸出的電功率）（w）；p

18、=20kw（給定值）空氣密度（一般取大氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）（kg/）； =1.25 kg/（給定值） 設(shè)計(jì)的風(fēng)速（風(fēng)輪中心高度處）（m/s）； =10m/s（給定值） a風(fēng)輪掃掠面積 ；風(fēng)能利用系數(shù)；0.45 （給定值）n風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)速；n=100r/min （給定值）r風(fēng)輪半徑(m)； 葉尖速比；n風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)速(m/s)；2.2.3 風(fēng)輪的半徑分配問題根據(jù)需要，圓盤輪轂半徑取0.45m，圓盤輪轂與槳葉間距取0.05m。則槳葉長(zhǎng)度 （2-10）2.3理想風(fēng)能的利用經(jīng)風(fēng)輪做功后的風(fēng)也有一定流速和動(dòng)能，因此風(fēng)的能量只能被部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。風(fēng)輪前后流場(chǎng)如圖2-2。圖2-2風(fēng)輪前后流場(chǎng)figure 2 -2 win

19、d flow around 設(shè) ， ， (2-11)由伯努利方程 (2-12)作用在風(fēng)輪上的軸向力f=a()= (2-13)a= (2-14)式中 a 槳葉掃過的面積， ； 空氣密度， ； p 風(fēng)輪機(jī)功率， kw； 平均風(fēng)速， m/s； 輪前風(fēng)速， m/s； 輪后風(fēng)速， m/s； 輪前壓力， pa； 輪后壓力， pa；f 軸向力， n；r 風(fēng)輪半徑， m；質(zhì)量流量 （2-15）槳葉中的平均風(fēng)速等于輪前、輪后風(fēng)速的平均值 （2-16）從風(fēng)能中可能提取的能量是進(jìn)出口風(fēng)的動(dòng)能差 （2-17）已知輸入風(fēng)輪的能量為 （2-18）風(fēng)能利用系數(shù) (2-19)可能提取的能量 (2-20)代入各值得 (2-21

20、)令 (2-22)將式2-12代入下式得風(fēng)能利用系數(shù) (2-23)可由式2-13求得風(fēng)輪機(jī)風(fēng)能利用系數(shù)的極值。進(jìn)口風(fēng)速是已知的，對(duì)求導(dǎo)，并令為零，求得風(fēng)能利用系數(shù)為極大值時(shí)的輪后風(fēng)速 (2-24)通過式2-13求得風(fēng)能利用系數(shù)的極大值為 =0.593 (2-25)由式2-10得出最大理想可能利用的風(fēng)能為 (2-26)理想風(fēng)輪機(jī)的能量密度 (2-27)2.4槳葉軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算2.4.1 槳葉軸危險(xiǎn)截面軸頸的計(jì)算當(dāng)風(fēng)垂直吹過槳葉時(shí)風(fēng)對(duì)槳葉軸的彎矩m由下式算得： （2-28）式中 f風(fēng)對(duì)槳葉施加的力，n風(fēng)的密度，風(fēng)速，m/s槳葉面積， （2-29）式中 h槳葉的一半到槳葉軸危險(xiǎn)截面的距離，m；m槳

21、葉軸危險(xiǎn)截面處所受彎矩，；圖2-4槳葉受力簡(jiǎn)圖figure 2-4 blade force schematic槳葉軸所受扭矩如下式： （2-30）式中 f槳葉偏心面積所受風(fēng)的吹力，n；h槳葉軸中心到槳葉偏心面積中心線的距離，m；t槳葉軸所受轉(zhuǎn)矩，；槳葉軸的危險(xiǎn)截面按彎扭合成強(qiáng)度條件校核見下式：危險(xiǎn)截面軸頸d取60mm式中 許用抗拉強(qiáng)度極限， ； 彎扭合成強(qiáng)度， ；m 主軸彎矩， n；t 主軸扭矩， n； 當(dāng)剪應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)變力時(shí)為0.6；w 危險(xiǎn)截面處的抗扭截面模量， ；許用彎曲應(yīng)力， ；d 危險(xiǎn)截面軸頸， mm；2.4.2 槳葉軸各軸段軸頸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算槳葉軸從左至右安裝零部件分別為：槳葉

22、軸復(fù)位斜板、槳葉軸支撐軸承座、軸套、光軸、軸向固定螺母、墊片、槳葉軸支撐軸承座、光軸、加強(qiáng)鈑金、槳葉夾槽。所以軸頸分布如下： 圖2-5 槳葉軸軸頸分布figure 2-5 paddle axle parts map2.5風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率調(diào)節(jié)問題功率調(diào)節(jié)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵技術(shù)之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在超過額定風(fēng)速（一般為1216m/s；）以后，由于機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)電機(jī)、電力電子容量等物理性能的限制，必須降低風(fēng)輪的能量捕獲，使功率輸出仍保持在額定值的附近。這樣也同時(shí)限制了槳葉承受的負(fù)荷和整個(gè)風(fēng)力機(jī)受到的沖擊，從而保證風(fēng)力機(jī)安全不受損害。功率調(diào)節(jié)方式主要有定槳距失速調(diào)節(jié)、變槳距角調(diào)節(jié)和混合調(diào)節(jié)三種方式。1

23、）定槳距失速調(diào)節(jié) 定槳距是指風(fēng)輪的槳葉與輪轂是剛性連接，葉片的槳距角不變。當(dāng)空氣流流經(jīng)上下翼面形狀不同的葉片時(shí)，葉片彎曲面的氣流加速，壓力降低，凹面的氣流減速，壓力升高，壓差在葉片上產(chǎn)生由凹面指向彎曲面的升力。如果槳距角不變，隨著風(fēng)速增加，攻角相應(yīng)增大，開始升力會(huì)增大，到一定攻角后，尾緣氣流分離區(qū)增大，形成大的渦流，上下翼面壓力差減小，升力迅速減少，造成葉片失速（與飛機(jī)的機(jī)翼失速機(jī)理一樣），自動(dòng)限制了功率的增加。圖2-6槳葉失速前的狀態(tài)圖figure 2 -6 blade stall before the state chart因此，定槳距失速控制沒有功率反饋系統(tǒng)和變槳距角伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，整機(jī)結(jié)

24、構(gòu)簡(jiǎn)單、部件少、造價(jià)低，并具有較高的安全系數(shù)。缺點(diǎn)是這種失速控制方式依賴育葉片獨(dú)特的翼型結(jié)構(gòu)，葉片本身結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成型工藝難度也較大。隨著功率增大，葉片加長(zhǎng)，所承受的氣動(dòng)推力大，使得葉片的剛度減弱，失速動(dòng)態(tài)特性不易控制，所以很少應(yīng)用在兆瓦級(jí)以上的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率控制上。2）變槳距角調(diào)節(jié) 變槳距角型風(fēng)力發(fā)電機(jī)能使風(fēng)輪葉片的安裝角隨風(fēng)速而變化，風(fēng)速增大時(shí)，槳距角向迎風(fēng)面積減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，相當(dāng)于增大槳距角，從而減小攻角，風(fēng)力機(jī)功率相應(yīng)增大。變槳距角機(jī)組啟動(dòng)時(shí)可對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，并網(wǎng)后可對(duì)功率進(jìn)行控制，使風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)性能和功率輸出特性都有顯著改善。變槳距角調(diào)節(jié)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在陣風(fēng)時(shí)，塔架、葉

25、片、基礎(chǔ)受到的沖擊，較之失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要小得多，可減少材料，降低整機(jī)質(zhì)量。它的缺點(diǎn)是需要有一套比較復(fù)雜的變槳距角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，要求風(fēng)力機(jī)的變槳距角系統(tǒng)對(duì)陣風(fēng)的響應(yīng)速度足夠快，才能減輕由于風(fēng)的波動(dòng)引起的功率脈動(dòng)。3）混合調(diào)節(jié) 這種調(diào)節(jié)方式是前兩種功率調(diào)節(jié)方式的組合。在低風(fēng)速時(shí)，采用變槳距角調(diào)節(jié)，可達(dá)到更高的氣動(dòng)效率；當(dāng)風(fēng)機(jī)達(dá)到額定功率后，使槳距角向減小的方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，相應(yīng)的攻角增大，使葉片的失速效應(yīng)加深，從而限制風(fēng)能的捕獲。這種方式變槳距調(diào)節(jié)不需要很靈敏的調(diào)節(jié)速度，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功率相對(duì)可以較小。2.6 風(fēng)輪槳葉的復(fù)位彈簧參數(shù)計(jì)算1）當(dāng)6級(jí)風(fēng)時(shí)v12m/s；此時(shí)槳葉所受力 （2-31） 式中

26、 v風(fēng)速 m/s (給定值) ；a槳葉的迎風(fēng)面積 ；h槳葉軸作用點(diǎn)到槳葉受力中點(diǎn)的距離 m；t槳葉受到的轉(zhuǎn)矩 。取l=20mm時(shí) （2-32）式中 彈簧最小工作載荷n2）當(dāng)v16m/s時(shí)，此時(shí)槳葉所受力 （2-33） （2-34） （2-35）f總= （2-36）式中 彈簧最大工作載荷 n3） 工作行程 （2-37） h= （2-38）=34.641=35mm圖 2-7 槳葉復(fù)位彈簧工作示意圖fig.2-7 the working sketch map of the replacement spring of blade彈簧類別圓柱螺旋壓縮彈簧端部結(jié)構(gòu)端部并緊、磨平，支承圈為1圈彈簧材料碳素彈

27、簧鋼絲c級(jí)4）初算彈簧剛度 （2-39）5）工作極限載荷因是類載荷；故2444.4n 查表選2626.2n表2-2 彈簧有關(guān)參數(shù)tab.2-2 table of the parameter of springdd8402626.24.1566326）有效圈數(shù)n ，按表取標(biāo)準(zhǔn)值n22 （2-40）總?cè)?shù)22+2=247）彈簧剛度 n/mm （2-41）8）工作極限載荷下的變形量 mm （2-42）9）節(jié)距t mm （2-43）10）自由高度 nt+1.5d=2212.156+1.58=279.432 mm （2-44）11）彈簧外徑 d+d=40+8=48mm （2-45）12）彈簧內(nèi)徑d-d4

28、0-832 mm （2-46）13）螺旋角arctan （2-47）14）展開長(zhǎng)度l mm （2-48）15）最小載荷時(shí)高度 mm （2-49）14）最大載荷時(shí)的高度 mm （2-50）15）極限載荷時(shí)的高度 = mm （2-51）16）實(shí)際工作行程h h=-=234.552-199.5=35±1 （2-52）17）工作區(qū)范圍 （2-53）18）高徑比b b （2-54） 該彈簧的技術(shù)要求：1.總?cè)?shù)242.旋向?yàn)橛倚?.展開長(zhǎng)度l3028.5mm4.硬度hrc45502.7風(fēng)輪的槳葉軸軸承座上的螺栓強(qiáng)度校核計(jì)算2.7.1軸承座上螺栓組的布置問題螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用如圖所示的結(jié)構(gòu)，螺栓

29、數(shù)z=4，對(duì)稱布置。圖2-8螺栓布置圖figure 2-8 bolts layout2.7.2螺栓的受力分析和參數(shù)計(jì)算1）考慮在極限風(fēng)速20m/s時(shí)，螺栓組承受以下各力和翻轉(zhuǎn)力矩的作用：軸向力 f=a=1.2540.25=433n （2-55）橫向力 r=f離心+g槳葉+g槳葉軸 （2-56） g槳葉=v槳葉g=n （2-57）式中 槳葉材料選用東北落葉松，氣干密度為594kg （2-58） =462.3n （2-59） 式中 槳葉中心到主軸中心線的距離 m；槳葉軸中心到主軸中心線的距離 m； r=462.3n+99.8n+54.5n=616.6n翻轉(zhuǎn)力矩 m=fl=1.2540.25

30、5;1.325= 573.725 （2-60）式中 l槳葉中心到第一個(gè)軸承座中心的距離 m；2）在軸向力f的作用下，各螺栓所受的工作拉力為= （2-61）3）在翻轉(zhuǎn)力矩的作用下，前面兩螺栓受加載作用，而后面兩螺栓受到減載作用，故前面兩個(gè)螺栓受力較大，所受的載荷為 （2-62）式中受力最大的螺栓到中心的距離 m；單個(gè)螺栓到中心的距離； 螺栓數(shù)目的初始值。 根據(jù)以上分析可見前面的螺栓所受的軸向工作拉力為 （2-63）4）在橫向力r的作用下，底板鏈接接合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)底板接合面不滑移條件，并考慮軸向力f對(duì)預(yù)緊力的影響，則各螺栓所需要的預(yù)緊力為 （2-64）式中 螺栓所需要的預(yù)緊力 n；地的相對(duì)

31、連接剛度系數(shù)；查得聯(lián)結(jié)接合面間的摩擦系數(shù)f=0.35，查得螺栓的相對(duì)連接剛度系數(shù)=0.2，取可靠性系數(shù)=1.2，則各螺栓所需要的預(yù)緊力為 （2-65）=833.655n5）螺栓所受的總拉力q （2-66）2.7.3軸承座上螺栓直徑的計(jì)算螺栓的性能等級(jí)為6.6級(jí)，查得，s=5螺栓的許用應(yīng)力螺栓危險(xiǎn)剖面的直徑為 （2-67）2.7.4 軸承座上螺栓疲勞強(qiáng)度校核螺栓尺寸系數(shù) 查得 螺材料的疲勞極限 應(yīng)力幅安全系數(shù) 查得 應(yīng)力集中系數(shù) 查得 螺栓許用應(yīng)力幅 (2-68)螺栓應(yīng)力幅 (2-69)所以選用m8的螺栓，強(qiáng)度以及安全性足夠。3風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1主軸的相關(guān)參數(shù)的選擇和計(jì)算1）主軸的軸

32、頸估算如下式：mm （3-1） 估取主軸d100mm 式中 d主軸軸頸，mm；p風(fēng)輪機(jī)輸入功率，kw；n風(fēng)輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速，r/min；a主軸參數(shù)，查表得a=110。主軸所受轉(zhuǎn)矩如下式t9.55 （3-2）2）主軸鍵的選擇 主軸鍵的擠壓應(yīng)力校核如下式： ??； （3-3）；t=10mm， k=h/2=16/2=8mm，l=50mm，d=100mm； 所以該鍵合理。 （3-4）式中 許用擠壓應(yīng)力，；k 鍵與輪轂槽（或軸槽）的接觸高度，mm，k=h/2；h 鍵高，mm；l 鍵的工作長(zhǎng)度，mm，a型：l=l-b，b型：l=l，c型：l=l-b/2，b 鍵寬，mm。3.2軸段設(shè)計(jì)與校核主軸從左至右裝配的零部

33、件分別為：1）彈簧擋板調(diào)節(jié)螺母2）彈簧上擋板3）壓縮彈簧4）彈簧下?lián)醢?）圓盤定位螺母6）帶輪轂圓盤7）支撐軸承座。圖3-1 主軸裝配圖figure 3-1 spindle assembly 圓盤作用在主軸上的力由下式計(jì)算得出 （3-5） （3-6）式中 v 圓盤體積，； 圓盤質(zhì)量，kg；f 圓盤自重施加在主軸上的力，n；槳葉軸、槳葉作用在主軸上的力 （3-7）式中 六片槳葉、槳葉軸與圓盤整體自重，kg；六片槳葉、槳葉軸與圓盤整體自重作用在主軸上的力，n；圓盤、槳葉、槳葉軸整體對(duì)主軸的彎矩強(qiáng)度校核如下：m=1424.8×h=1424.8×0.0775=110400 （3-8

34、） （3-9） 即54.18d 所以 選取d=100mm主軸軸頸校核強(qiáng)度滿足要求。式中 v 圓盤體積，；b 圓盤厚度， m；r 圓盤半徑， m； 圓盤質(zhì)量， kg；槳葉軸質(zhì)量，kg； 槳葉質(zhì)量，kg；圖 3-2 主軸 fig.3-2 the spindle4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的增速器和電動(dòng)機(jī)的選取4.1 主軸與增速器之間的聯(lián)軸器4.1.1 聯(lián)軸器的特點(diǎn) 由于風(fēng)力液動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，主軸會(huì)產(chǎn)生偏移，因此采用彈性連軸器。 彈性柱銷聯(lián)軸器制造容易，耐久性好，安裝維護(hù)方便，傳遞轉(zhuǎn)矩大。為防止脫銷，柱銷兩端用螺栓固定了擋板。適用于軸向位移大，正、反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻繁傳動(dòng)，因此選用彈性柱銷聯(lián)軸器。4.2.2 聯(lián)軸器的型號(hào)

35、及主要參數(shù) 主軸末端軸頸為100mm，選擇hl7型彈性柱銷聯(lián)軸器，其主要參數(shù)為表4-1 聯(lián)軸器參數(shù)tab.4-1 table of the parameter of coupling公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速（鋼）質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量630022405841.14.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)增速器的選擇 由于槳葉輪的轉(zhuǎn)速較小，因此需要借助增速器來(lái)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)，增速器的原理與減速器相同，只是將其的輸出與輸入調(diào)換，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和具體需要本設(shè)計(jì)采用ngw型行星齒輪減速器。4.2.1 使用范圍和特點(diǎn) 1）適用范圍 ngw型行星齒輪減速器主要用于冶金、礦山、起重運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械設(shè)備減速。其工作條件為：工作環(huán)境溫度為；高速軸最高轉(zhuǎn)速不超過15

36、00；齒輪圓周速度不超過10；可正反兩方向運(yùn)轉(zhuǎn)。2）主要特點(diǎn)a.體積小、重量輕。相同條件下，比普通漸開線圓柱齒輪的重量輕1/2以上，1/2到1/3。b.傳動(dòng)效率高。c.適應(yīng)性強(qiáng)，傳動(dòng)功率范圍大。 d.運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。使用壽命達(dá)10年以上。4.2.2 型號(hào)的選擇根據(jù)主軸軸頸、選用的聯(lián)軸器、傳動(dòng)比及輸入功率等選取ngw62型行星齒輪減速器，其主要參數(shù)為 表4-2 減速器主要參數(shù)tab.4-2 the main parameter of retarded公稱傳動(dòng)比i轉(zhuǎn)速主動(dòng)軸允許輸入功率重量3 發(fā)電機(jī)的選取4.3.1 選擇發(fā)電機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題（1）根據(jù)機(jī)械的 負(fù)載性質(zhì)和

37、生產(chǎn)工藝對(duì)發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇發(fā)電機(jī)的類型。（2）根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度的要求，考慮發(fā)電機(jī)的溫升限制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇發(fā)電機(jī)的功率，并確定冷卻通風(fēng)方式、所選電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取0.80.9。（3）根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇發(fā)電的結(jié)構(gòu)形式。（4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)對(duì)功率因數(shù)的要求，確定發(fā)電的電壓等級(jí)和類型。（5）根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)行的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要求，以及進(jìn)行減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇發(fā)電機(jī)的額定功率。4.3.2 型號(hào)選擇根據(jù)實(shí)際需

38、要，以及選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題，選擇y系列三相異步發(fā)電機(jī)。其主要性能及機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：效率高，性能好，噪聲低，振動(dòng)小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便等。5風(fēng)力發(fā)電機(jī)的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算5.1初步估計(jì)回轉(zhuǎn)體危險(xiǎn)軸頸的大小1）為回轉(zhuǎn)體， 由于回轉(zhuǎn)體位于整體裝置的重心偏后200mm處，所以槳葉、槳葉軸、圓盤、增速器和托架對(duì)回轉(zhuǎn)體會(huì)產(chǎn)生正向彎矩，發(fā)電機(jī)對(duì)回轉(zhuǎn)體產(chǎn)生負(fù)向彎矩。圖5-1回轉(zhuǎn)體受力簡(jiǎn)圖figure 5-1 rotational force schematic=900mm； =142.48.kg；350mm； 300kg； 200mm； 150kg； 425mm； 200kg； 1.2

39、5； （5-1） （5-2）80.8， （5-3）本設(shè)計(jì)中d取135mm所以完全符合強(qiáng)度要求。式中 六片槳葉、槳葉軸與圓盤整體自重到回轉(zhuǎn)體中心線的距離，mm；增速箱重心到回轉(zhuǎn)體中心線的距離， mm；托架重心到回轉(zhuǎn)體中心線的距離， mm；發(fā)電機(jī)重心到回轉(zhuǎn)體中心線的距離， mm；六片槳葉、槳葉軸與圓盤整體自重， kg；增速箱重量， kg；托架重量， kg；發(fā)電機(jī)重量， kg；圓盤背面受風(fēng)施加給回轉(zhuǎn)體的彎矩， n；合成彎矩， ；圖5-2回轉(zhuǎn)體裝配圖figure5-2 rotating assembly5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)體由：回轉(zhuǎn)軸底盤、加強(qiáng)鈑金、回轉(zhuǎn)軸軸承軸肩、回轉(zhuǎn)軸推力軸承軸段、回轉(zhuǎn)軸危險(xiǎn)軸段、

40、滑動(dòng)軸承注油口、回轉(zhuǎn)軸軸向定位段、安裝滑環(huán)軸段、軸向定位螺母、軸向定位擋板、回轉(zhuǎn)體上聯(lián)接板、銅套、無(wú)縫鋼管、推力軸承等部分組成。其中回轉(zhuǎn)軸的左右擺動(dòng)問題通過滑動(dòng)軸承來(lái)解決它能很好的解決由于頂部重心偏向前而引起對(duì)軸的彎矩，加強(qiáng)了回轉(zhuǎn)軸的抗彎強(qiáng)度?；剞D(zhuǎn)軸擋板可以在安裝過程中防止回轉(zhuǎn)軸脫落下滑，回轉(zhuǎn)軸中心鉆出的通孔此處為發(fā)電機(jī)輸電線路。因回轉(zhuǎn)軸固定在塔架上當(dāng)風(fēng)向改變對(duì)風(fēng)時(shí)套筒上方連接的所有部件隨著套筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)銅套與套筒為過盈配合，銅套與回轉(zhuǎn)軸之間用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑所以輸電線路不會(huì)纏到一起。6風(fēng)力發(fā)電機(jī)的其他元件的設(shè)計(jì)6.1剎車裝置的設(shè)計(jì)由于機(jī)械維修以及意外情況的發(fā)生需要對(duì)風(fēng)輪機(jī)進(jìn)行剎車，所我們?cè)谠鏊倨鞲咚?/p>

41、軸側(cè)加裝一輪轂并在輪轂外安置剎車裝置通過拉拽鋼絲繩帶動(dòng)剎車帶使風(fēng)輪轉(zhuǎn)速降低直至停止。剎車帶的復(fù)位由彈簧套筒內(nèi)的彈簧來(lái)保證停止剎車后剎車皮與輪轂不在接觸。圖6-1剎車裝置裝配圖figure 6-1 brake assembly剎車機(jī)構(gòu)常用于安全系統(tǒng)，用在靜止或正常運(yùn)行時(shí)，剎車裝置一般有三種剎車方式：1）、電磁剎車（電動(dòng)式）；2）、機(jī)械剎車；3）、混合式剎車。形式不同，必須有很高的可靠性，使風(fēng)輪快速回到靜止位置。本設(shè)計(jì)中的剎車裝置主要由：1）彈簧筒聯(lián)接頭、2）彈簧筒聯(lián)接板、3）彈簧筒、4）復(fù)位彈簧、5）彈簧套筒蓋等零件組成。6.2選擇滑環(huán)風(fēng)輪機(jī)在工作中由于風(fēng)向的隨機(jī)性導(dǎo)致其會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)此時(shí)由于發(fā)電機(jī)

42、的輸出電能要通過電線電纜傳輸?shù)降孛鏋榱朔乐癸L(fēng)輪機(jī)機(jī)頭部在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中把電線電纜與內(nèi)部裝置纏在一起，就需要滑環(huán)?；h(huán)是在一絕緣圓筒外壁鑲嵌三到四個(gè)圓環(huán)并相應(yīng)放置電刷電刷的另一端連接發(fā)電機(jī)的輸出電線電纜，在絕緣圓筒內(nèi)引線一直通到地面的變電所。6.3托架的基本結(jié)構(gòu)托架是放置輪盤、主軸、增速器、發(fā)電機(jī)以及回轉(zhuǎn)體、滑環(huán)和剎車裝置等附件的。它分兩層上層為支撐輪盤、主軸、增速器、剎車裝置和發(fā)電機(jī)。下托板與回轉(zhuǎn)體上端面聯(lián)接，中間放置滑環(huán)和滑輪組件?；喗M件是把剎車裝置的鋼絲繩纏繞在滑輪上改變其方向令鋼絲繩與托板不能接觸。 7 結(jié)論我國(guó)雖然是利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電的最早的國(guó)家之一，但在其應(yīng)用技術(shù)以及應(yīng)用范圍上的發(fā)展卻不

43、容樂觀。從現(xiàn)在開始，大力開展風(fēng)力發(fā)電事業(yè)，我國(guó)未來(lái)的風(fēng)力發(fā)電的前景是很有希望的，雖然國(guó)外的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已比較成熟，但我們應(yīng)大力開展自主研發(fā)。本文根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電的基本理論，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪，主軸，回轉(zhuǎn)體和剎車裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì).根據(jù)實(shí)際工況要求和相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)中的重要元件進(jìn)行了校和.其中，風(fēng)輪是重點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的元件.風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)包括槳葉，槳葉軸，圓盤及其上面的其他元件。通過對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使它基本實(shí)現(xiàn)了風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。這就使自然風(fēng)為我們?nèi)祟愃?本文所設(shè)計(jì)的裝置基本能保證五千瓦的功率輸出，但設(shè)計(jì)過程中也會(huì)因?yàn)榭紤]的不全面而使功率損失掉一部分，這些還需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。在槳葉軸的設(shè)計(jì)中，考慮了多種因素及極限風(fēng)速對(duì)其的影響，因此槳葉軸的設(shè)計(jì)浪費(fèi)可能較大，對(duì)主軸以及回轉(zhuǎn)體會(huì)產(chǎn)生的一定的影響，在今后的實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中應(yīng)加以注意和考慮。在槳葉的設(shè)計(jì)中，由于無(wú)法完成對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)的研究，以及生產(chǎn)的困難，槳葉整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，在條件允許的情況下，應(yīng)對(duì)槳葉進(jìn)行虛擬仿真設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)際風(fēng)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，以考慮其夾角，以及與圓盤輪轂夾角等問題