風(fēng)力機設(shè)計與制造答案

1低速軸：連接風(fēng)輪和齒輪箱的輸入端高速軸：連接齒輪箱輸出端和發(fā)電機2將風(fēng)能產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)電機，并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速.3在滿足傳動效率，可靠性和工作壽命要求的前提下，以最小體積和質(zhì)量為目標(biāo),獲得最優(yōu)傳動方案.一次能源轉(zhuǎn)換單元發(fā)電單元一次能源轉(zhuǎn)換單元發(fā)電單元控制與安全系統(tǒng)定義:實現(xiàn)對風(fēng)電機組起，停機和發(fā)電等運動過程的控制,并保證機組在任何狀態(tài)下的安全性.一次能源轉(zhuǎn)換單元：將風(fēng)能轉(zhuǎn)換化為旋轉(zhuǎn)機械能.機械能傳遞單元：傳動與制動.發(fā)電單元：將旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)換為電腦，同時提供必要的并網(wǎng)發(fā)電機.霸￥.匕 尹. 霸疋■勺名！ 'T.45按額定功率分（大型中型小型）按風(fēng)輪軸結(jié)構(gòu)特征分（水平軸垂直軸）a）b） ①風(fēng)輪掃掠面積大，風(fēng)能利用率高.結(jié)構(gòu)緊湊，技術(shù)比較成熟.可控制高風(fēng)速下的功率輸出，安全可靠.6指風(fēng)力發(fā)電機在發(fā)電過程中，出現(xiàn)的一個負(fù)面效果.主要對下風(fēng)向風(fēng)電機組，由于一部分空氣通過塔架后，再吹向風(fēng)輪，這樣塔架就干擾了流過葉片的氣流,

而形成了所謂的塔影效應(yīng).其會導(dǎo)致風(fēng)機出力的波動，使發(fā)電機性能有所降低.7風(fēng)輪由葉片和輪轂組成.8直驅(qū)式無齒輪箱，雙饋式有齒輪箱9揮舞，擺振，扭振.h_h fJF A ■n ,■j _pf尸 jp" * ” .pr尸10風(fēng)速變化，風(fēng)向變化，旋轉(zhuǎn)采樣.11①正常風(fēng)況下，風(fēng)力發(fā)電機組處于正常狀態(tài).正常風(fēng)況下，風(fēng)力發(fā)電機組處于故障狀態(tài).極端風(fēng)況下，風(fēng)力發(fā)電機組處于正常狀態(tài).凸 qr tPt + j■> ?■TV*12（穩(wěn)態(tài)極端風(fēng)速模型湍流風(fēng)速模型）13①氣流不可壓縮，水平均勻定常壓，并且風(fēng)輪尾流不旋轉(zhuǎn).處于風(fēng)輪前后方的氣流靜壓相等.將風(fēng)輪簡化成圓盤，軸向力沿圓盤均勻分布且圓盤上無摩擦力.14表明風(fēng)電機組從風(fēng)能中實際獲得的功率不會超過風(fēng)能功率的59.3%.15入流角?:葉素入流速度方向與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面間的夾角.-■<-槳距角B:葉素弦長與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)面間的夾角.攻角a:葉素弦長與入流速度方向的夾角.關(guān)系：e=a+p16通過合理的評估和計算方法提供相對完整，準(zhǔn)確的設(shè)計載荷數(shù)據(jù).■U— JL■17①按載荷源分類:1）空氣動力載荷2） 重力和慣性載荷3） 操作載荷尸 JH- IB J. _pT尸 up" 中 = f4） 其他載荷按結(jié)構(gòu)設(shè)計和校核要求分類：i）最大極限載荷2）疲勞載荷+ - * **■ 4按時變特征分類:1）循環(huán)載荷2） 平穩(wěn)載荷rjr>- U客I r^r丿總'3） 隨機載荷4） 瞬變載荷181）正常（N）:正常發(fā)電輕微故障或異常狀態(tài)，壽命期的出現(xiàn).2） 耳非正常（A）:對應(yīng)風(fēng)況中機組產(chǎn)生較嚴(yán)重的故障.■‘■■3） 運輸和吊裝（T）19風(fēng)電機組最大極限狀態(tài):指可能損害結(jié)構(gòu)或部件的極端載荷狀況.20隨機循環(huán)載荷:非周期性且與實踐具有不確定性關(guān)系的載荷.隨機疲勞:隨機循環(huán)載荷產(chǎn)生的疲勞現(xiàn)象.

21①被動失速調(diào)節(jié)變槳距調(diào)節(jié)主動失速調(diào)節(jié)22偏航角：來流速度方向與風(fēng)輪軸線的夾角.23風(fēng)電機組主要設(shè)計目標(biāo):高性能，高可靠性，低成本.?a_a fF US' ■ ”r" f'尸 _e' rie _ 事"尸 _g' 孝24風(fēng)電機組總體參數(shù):一般指風(fēng)電機組的設(shè)計風(fēng)況性能指標(biāo)和主要部件的基本設(shè)計要素.上.』巧」 m?*」 m八m.a25額定風(fēng)速VR,切入風(fēng)速V,切出風(fēng)速Vr.26使風(fēng)電機組產(chǎn)生盡可能多的有效功率，額定風(fēng)速取決于機組所在區(qū)域的風(fēng)能資源分布，需掌握平均風(fēng)速及其出現(xiàn)的頻率.參照風(fēng)速條件，按一定原則評估額定風(fēng)速 ?? ’ ?? ’ ?? ’ ??27①VR取值偏低，機組將損失高于VR時很多額外功率.伊^②過高的VR,可能使機組難以發(fā)揮應(yīng)有的能力，損失很多低風(fēng)速風(fēng)能.28恒轉(zhuǎn)速，變轉(zhuǎn)速.29兩葉片：葉片少，重量輕,成本低，上下葉片由于受剪切風(fēng)影響,運行中氣動載i- 叱 ：荷差距大,對機組結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響.三葉片：質(zhì)量雖然增加，成本高，但氣動和綜合性能較好?運行和功率相對平穩(wěn),從美學(xué)角度看，三葉片也優(yōu)于兩葉片.32功率特性對風(fēng)電機組年發(fā)電量有直接影響，功率特性除與本身氣動特性有關(guān)

外，與風(fēng)電機組運行方式密切相關(guān).33全功率變流風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，采用交流勵磁雙饋發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用無刷雙饋發(fā)電機的發(fā)電系統(tǒng)，采用永磁發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng).34交流勵磁雙饋發(fā)電系統(tǒng)特點：是目前大型風(fēng)電設(shè)備采用的典型技術(shù)方案之一控制由轉(zhuǎn)子電路實現(xiàn)，流過轉(zhuǎn)子的電功率與發(fā)電機轉(zhuǎn)速所決定的轉(zhuǎn)差功率有關(guān).上.吃r* m?啟」 莎.m*該轉(zhuǎn)差功率僅占發(fā)電機額定功率很小部分，所需雙向變頻器容量也較小,對低成本發(fā)電和控制系統(tǒng)成本及實施難度有利.■wF XT *' ■> .?aH^ ■> 還有實現(xiàn)有功，無功功率的控制，對電網(wǎng)進(jìn)行無功補償.無刷雙饋發(fā)電機無刷化的方式：將兩臺繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機同軸相連，其中一臺發(fā)電機作為主繞組，而另一臺發(fā)電機的定子繞組作為勵磁控制繞組，其控制方法與單發(fā)電機相同.在定子上裝設(shè)兩套級數(shù)不同的繞組，分別作為發(fā)電機的主繞組和勵磁控制繞組.永磁發(fā)電機系統(tǒng)冷卻方式：風(fēng)冷式，水冷式.35①傳動路徑短較容易實現(xiàn)關(guān)鍵部件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計以便基礎(chǔ)工業(yè)部門提供這些部件，促進(jìn)風(fēng)電制造產(chǎn)業(yè)鏈的形成，進(jìn)而降低

整機成本.為日后風(fēng)電機組的運行和維護(hù)提供便利.36液壓變槳，電動變槳.37偏航軸承，執(zhí)行機構(gòu)，驅(qū)動與控制，制動裝置等組成38空氣動力制動，機械制動.:r 亠込.工4總二??$Q& ":左‘.*39①制動轉(zhuǎn)矩直接作用于風(fēng)輪.尸 尸 尸制動轉(zhuǎn)矩對齒輪箱影響較小.失效環(huán)節(jié)少，可靠性高.序"坯環(huán)1 fR?「歸」 上.莎由于軸轉(zhuǎn)速較低，此布局需要較大的制動轉(zhuǎn)矩,制動裝置所需結(jié)構(gòu)尺寸大.40①制動轉(zhuǎn)矩小.# 即 jSF育* 4p制動裝置結(jié)構(gòu)尺寸小對齒輪箱等傳動鏈部件會產(chǎn)生較大的沖擊載荷.，巧.j城手I 扛?■勾片41氣動設(shè)計.42確定葉片的氣動外形，應(yīng)用空氣動力學(xué)基礎(chǔ)理論并結(jié)合葉片的結(jié)構(gòu)和工藝要jf求，形成沿葉片展向的截面形狀.43主要承載葉片的大部分彎曲載荷，44大型風(fēng)輪葉片為空腔結(jié)構(gòu)形式，在彎曲氣動載荷作用下,葉片局部受壓，可能發(fā)生突然損壞，此現(xiàn)象稱為失穩(wěn).45將風(fēng)輪軸產(chǎn)生的功率傳遞到發(fā)電機系統(tǒng)所需要的傳動系統(tǒng).46主傳動鏈的支撐技術(shù)：

采用獨立軸承支撐的主軸三點式支撐主軸，齒輪箱集成主軸的傳動鏈布局.采用固定主軸支撐的風(fēng)輪的結(jié)構(gòu).主軸材料：碳素合金鋼,毛坯常用鍛造工藝.主傳動鏈采用的軸承：圓柱滾子軸承，調(diào)心滾子軸承或深溝球軸承.潤滑方式：強制潤滑，飛濺潤滑47齒輪箱按傳動形式分：定軸齒輪箱，行星齒輪箱，組合傳動齒輪箱.prJF 'll- ||r >_j f事 _js~ * ” ,pr事按級數(shù)分：單級齒輪箱多級齒輪箱按布置形式分：展開式，分流式，同軸式等形式齒輪箱.i--y-/I，丫.i-'于.i--48是一種由若干對嚙合齒輪組成的傳動機構(gòu).49組成輪系的所有齒輪幾何軸線位置都固定不變時，被稱為定軸傳