任務(wù)11小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)認(rèn)知課件

1.1小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)知《風(fēng)力機(jī)組安裝與調(diào)試》

項(xiàng)目一風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)認(rèn)知任務(wù)描述：了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)分類，掌握小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，能夠說(shuō)出小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的各組成結(jié)構(gòu)名稱及作用。觀察實(shí)訓(xùn)室400W小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，列出400W小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的零部件明細(xì)表。提交成果：400W小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)零部件明細(xì)表項(xiàng)目課程過(guò)程性表格文件1、能夠根據(jù)風(fēng)機(jī)技術(shù)要求，進(jìn)行小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)選型，并能夠列出小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的零部件清單；2、在進(jìn)行風(fēng)機(jī)裝配工作之前，學(xué)會(huì)查閱安裝工藝書(shū)，并識(shí)讀安裝零部件清單及裝配圖。1、了解風(fēng)力發(fā)電基本工作原理；2、了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)分類；3、掌握小型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的各組成部分結(jié)構(gòu)及作用。1、形成質(zhì)量意識(shí)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)；2、養(yǎng)成良好的勞動(dòng)習(xí)慣和衛(wèi)生習(xí)慣；3、具有愛(ài)崗敬業(yè)、誠(chéng)實(shí)守信等良好品質(zhì)。知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)子任務(wù)1風(fēng)力發(fā)電機(jī)分類風(fēng)電機(jī)組分類微型：0.1~1kW；小型：1-100kW；中型：100~1000kW；大型：1000kW以上1)按裝機(jī)容量分2)按風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸分布方式水平軸風(fēng)機(jī)垂直軸風(fēng)機(jī)3)按風(fēng)輪位置上風(fēng)向風(fēng)機(jī)下風(fēng)向風(fēng)機(jī)1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的分類風(fēng)電機(jī)組分類4)按功率控制方式定槳失速型風(fēng)機(jī)變槳距風(fēng)機(jī)5)按風(fēng)輪轉(zhuǎn)速定速型風(fēng)機(jī)變速型風(fēng)機(jī)6)按動(dòng)力傳動(dòng)方式齒輪箱增速型風(fēng)機(jī)混合型風(fēng)機(jī)7)按發(fā)電機(jī)分類同步發(fā)電機(jī)異步發(fā)電機(jī)直驅(qū)風(fēng)機(jī)一、按風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸分布分類垂直軸機(jī)組是風(fēng)輪軸垂直于風(fēng)向。可以接受來(lái)自任何風(fēng)向的風(fēng)，無(wú)須調(diào)向裝置。另外齒輪箱和發(fā)電機(jī)可以安裝在地面上。

垂直軸機(jī)組主要分為阻力型和升力型。

1）阻力型——利用空氣流過(guò)葉片產(chǎn)生的阻力產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力、

2）升力型——利用空氣流過(guò)葉片產(chǎn)生的升力作為驅(qū)動(dòng)力。垂直軸機(jī)組2一、按風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸分布分類1）阻力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組典型的阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是薩窩紐斯型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，選用的是S型風(fēng)輪。它由兩個(gè)半圓筒形葉片組成，兩圓筒的軸線相互錯(cuò)開(kāi)一段距離。其優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)性能良好，但是它的轉(zhuǎn)速低，風(fēng)能利用系數(shù)低于水平軸風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組，并且在運(yùn)行中圍繞著風(fēng)輪會(huì)產(chǎn)生不對(duì)稱氣流，從而產(chǎn)生側(cè)向推力，特別是對(duì)于較大型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，受偏轉(zhuǎn)與安全極限應(yīng)力的限制，采用這種結(jié)構(gòu)形式是比較困難的。垂直軸機(jī)組2杯式風(fēng)速計(jì)S型風(fēng)輪一、按風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸分布分類

2）升力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組利用翼型的升力做功。常用達(dá)里厄式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，如Φ型，△型，H型等。根據(jù)葉片的形狀，達(dá)里厄風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可分為直葉片和彎葉片兩種，葉片的翼型剖面多為對(duì)稱翼型，其中以H型和Φ型最為典型。垂直軸機(jī)組2a)H型葉片式b)S型Φ型組合葉片式c)螺旋葉片式二、按功率調(diào)節(jié)方式分類這種機(jī)組當(dāng)風(fēng)速過(guò)高時(shí)，通過(guò)改變槳距角（在指定的徑向位置葉片幾何弦線與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面間的夾角），使功率輸出保持穩(wěn)定。同時(shí)，機(jī)組在起動(dòng)過(guò)程也需要通過(guò)變距來(lái)獲得足夠的起動(dòng)力矩。采用變槳距技術(shù)可使葉片和整機(jī)的受力情況大為改善，這對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組十分有利。變槳距型機(jī)組2a）獨(dú)立電動(dòng)變槳距系統(tǒng)圖b）獨(dú)立液動(dòng)變槳距系統(tǒng)圖三、按傳動(dòng)形式分類風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中齒輪箱的主要功能是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)并使其獲得相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。風(fēng)輪轉(zhuǎn)速較低，通常達(dá)不到發(fā)電機(jī)發(fā)電的要求，必須通過(guò)齒輪箱增速，故也稱為增速箱。齒輪箱增速型1三、按傳動(dòng)形式分類應(yīng)用多極同步發(fā)電機(jī)可以省去齒輪箱，讓風(fēng)力機(jī)直接拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子低速狀態(tài)，這就沒(méi)有了齒輪箱所帶來(lái)的噪音、故障率高和維護(hù)成本大等問(wèn)題，提高了運(yùn)行可靠性。直接驅(qū)動(dòng)型2四、按轉(zhuǎn)速變化分1）定速（恒速）：

定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是指其發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是恒定不變的，它不隨風(fēng)速的變化而變化，始終在一個(gè)恒定不變的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。2）多態(tài)定速：

多態(tài)定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中包含兩臺(tái)或多臺(tái)發(fā)電機(jī)，根據(jù)風(fēng)速的變化，可以有不同大小和數(shù)量的發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行。3）變速：

變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的發(fā)電機(jī)工作在轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速時(shí)刻變化的狀態(tài)下。目前，主流的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都采用變速恒頻運(yùn)行方式。按轉(zhuǎn)速變化分子任務(wù)2小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)知一、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)水平軸高速螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成：風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、回轉(zhuǎn)體、調(diào)速機(jī)構(gòu)、調(diào)向機(jī)構(gòu)（尾翼）、剎車機(jī)構(gòu)、塔架。一、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（二）發(fā)電機(jī)1.發(fā)電機(jī)的種類：小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用的發(fā)電機(jī)大部分是三相交流發(fā)電機(jī)。由于產(chǎn)生磁場(chǎng)的形式不同，三相交流發(fā)電機(jī)有永磁式和勵(lì)磁式，。一、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)2.發(fā)電機(jī)的構(gòu)造：轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子做成犬齒交錯(cuò)形的磁極。永磁式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極由永久磁鐵制成。勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極由兩塊低碳鋼制成。在磁極內(nèi)側(cè)空腔內(nèi)裝有勵(lì)磁線圈繞組，當(dāng)通天勵(lì)磁電流時(shí)，便可產(chǎn)生磁場(chǎng)。定子：定子由鐵芯和定子線圈組成。鐵芯由硅鋼片制成，在鐵芯槽內(nèi)繞有三組線圈，按星形法連接，發(fā)電機(jī)工作時(shí)線圈內(nèi)便產(chǎn)生三相交流電。機(jī)殼：機(jī)殼是交流發(fā)電機(jī)的外殼，由金屬制成，它包括殼體和前后端蓋。如果將整流器裝在發(fā)電機(jī)中，裝有整流器的端蓋也叫整流端蓋。整流器：整流器由六個(gè)硅整流二極管組成橋式全波整流線路。它的作用是將三相交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?，可以很方便地將它?chǔ)存在蓄電池中?，F(xiàn)在，一、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（三）回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)體是小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要部件之一。其作用是支撐安裝發(fā)電機(jī)、風(fēng)輪和尾翼調(diào)速機(jī)構(gòu)等，并保證上述工作部件按照各自的工作特點(diǎn)隨著風(fēng)速、風(fēng)向的變化在機(jī)架上端自由回轉(zhuǎn)。一、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)四）調(diào)速機(jī)構(gòu)（1）風(fēng)輪側(cè)偏調(diào)速法：當(dāng)風(fēng)速達(dá)到限速風(fēng)速時(shí)，通過(guò)扭轉(zhuǎn)風(fēng)輪迫使其順著風(fēng)向側(cè)偏，減小風(fēng)輪迎風(fēng)面積，從而達(dá)到調(diào)速的目的。這種調(diào)速方法有兩種，一種是借助“側(cè)翼”來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪側(cè)偏調(diào)速；另一種是利用“偏心”的辦法進(jìn)行調(diào)速。（2）側(cè)翼調(diào)速法：就是在風(fēng)輪后面與風(fēng)輪回轉(zhuǎn)面平行安裝一個(gè)側(cè)翼，其側(cè)翼梁應(yīng)平行于地面。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到或超過(guò)限速風(fēng)速時(shí)，側(cè)翼板上受到的風(fēng)壓足以克服彈簧或配重的拉力，驅(qū)使風(fēng)輪順著風(fēng)向扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使之與尾翼（調(diào)向機(jī)構(gòu)）靠近。此時(shí)由于風(fēng)輪迎風(fēng)角度的改變，迎風(fēng)面積變小，轉(zhuǎn)速也就隨之降了下來(lái)，達(dá)到了調(diào)速的目的。（3）偏心調(diào)速法：所謂偏心，就是指風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪水平旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)頭的垂直旋轉(zhuǎn)軸有一距離，此距離稱為偏心距。當(dāng)風(fēng)大時(shí)，此偏心距可促使風(fēng)輪產(chǎn)生一個(gè)順著風(fēng)向扭轉(zhuǎn)的力矩。一、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（五）調(diào)向機(jī)構(gòu)風(fēng)力發(fā)電機(jī)必須設(shè)置調(diào)向機(jī)構(gòu)，使風(fēng)輪最大程度地保持迎風(fēng)狀態(tài)，以獲取盡可能多的風(fēng)能，從而輸出較大的電能，調(diào)向機(jī)構(gòu)對(duì)于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，一般采用“尾翼調(diào)向”。尾翼主要用在小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，由尾翼梁、尾翼板等組成，一般安裝在主風(fēng)輪后面，并與主風(fēng)輪回轉(zhuǎn)面垂直。其調(diào)向原理是：風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作時(shí)，尾翼板始終順著風(fēng)向，也就是與風(fēng)向平行。這是由尾翼梁的長(zhǎng)度和尾翼板的順風(fēng)面積決定的，當(dāng)風(fēng)向偏轉(zhuǎn)時(shí)尾翼板所受風(fēng)壓作用而產(chǎn)生的力矩足以使機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使風(fēng)輪處在迎風(fēng)位置。子任務(wù)3操作指導(dǎo)小組分工組號(hào)分工人數(shù)姓名角色職責(zé)組長(zhǎng)1XX班班長(zhǎng)小組統(tǒng)籌規(guī)劃，負(fù)責(zé)組內(nèi)活動(dòng)組織，資料整理、成果匯報(bào)，完成本組終檢，并協(xié)助老師完成考核評(píng)價(jià)（教師評(píng)價(jià)）副組長(zhǎng)1XX班質(zhì)檢員作業(yè)質(zhì)量監(jiān)督，并完成本組作業(yè)過(guò)程檢驗(yàn)，其他組的質(zhì)檢（互評(píng)）實(shí)施者2XX班成員作業(yè)實(shí)施，并完成自檢