風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造課程設(shè)計(jì)最終版

1、課程設(shè)計(jì) 綜合試驗(yàn) 報(bào)告 2022 2022 年度其次學(xué)期 名 稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 院 系： 可再生能源學(xué)院 班 級(jí)： 風(fēng)能 xxxxx 班 學(xué) 號(hào)： xxxxxxxxxxxx 同學(xué)姓名： xxxxxx 指導(dǎo)老師： 田德,王永 設(shè)計(jì)周數(shù)： 2成 績(jī)： 日期： 20 xx 年 x 月 x 日 第 1 頁(yè),共 28 頁(yè)目錄 任務(wù)書 . 4 一 設(shè)計(jì)內(nèi)容 . 4二 目的與任務(wù) . 4三 主要內(nèi)容 . 4四 進(jìn)度方案 . 7五 設(shè)計(jì)（試驗(yàn)）成果要求 . 7六 考核方式 . 8總體參數(shù)設(shè)計(jì) . 8 一 額定功率 . 8二 設(shè)計(jì)壽命 . 8三 額定風(fēng)速,切入風(fēng)速,切除風(fēng)速 . 8四

2、重要幾何尺寸 . 81 風(fēng)輪直徑和掃掠面積 . 82 輪轂高度 . 8五 總質(zhì)量 . 9六 發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范疇 . 9七 葉片數(shù) B . 9八 功率曲線和 CT 曲線 . 91 功率曲線 . 92 CT 曲線 . 10 九 確定攻角 ,升力系數(shù) CL ,葉尖速比 ,風(fēng)能利用系數(shù) CP . 10 十 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 . 12 十一 其他 . 12 十二 風(fēng)電機(jī)組等級(jí)選取 . 12 葉片氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì) . 13 一 優(yōu)化過(guò)程 . 13 二 葉片優(yōu)化結(jié)果 . 14 主要部件載荷運(yùn)算 . 14 一 葉片載荷運(yùn)算 . 15 1 作用在葉片上的離心力 FC . 15 2 作用在葉片上的風(fēng)壓力 FV . 15

3、 第 2 頁(yè),共 28 頁(yè)3作用在葉片上的氣動(dòng)力矩 . . . 16 4作用在葉片上的陀螺力矩 MK . 16 二 主軸載荷運(yùn)算 . 16 三 塔架載荷運(yùn)算 . 17 1暴風(fēng)工況風(fēng)輪氣動(dòng)推力運(yùn)算 . . 17 2塔架的強(qiáng)度設(shè)計(jì)（考慮塔架高度折減系數(shù)的強(qiáng)度運(yùn)算） 18 主要部件功率 . 20 一 發(fā)電機(jī) . 20 二 變流器 . 21 三 齒輪箱 . 21 四 聯(lián)軸器 . 21 五 偏航 . 22 風(fēng)電機(jī)組布局 . 22 設(shè)計(jì)總結(jié) . 24 參考文獻(xiàn) . 25 附 頁(yè) .25 第 3 頁(yè),共 28 頁(yè)任務(wù)書 一 設(shè)計(jì)內(nèi)容 風(fēng)電機(jī)組總體技術(shù)設(shè)計(jì) 二 目的與任務(wù) 主要目的： 1. 以大型水平軸風(fēng)力機(jī)

4、為爭(zhēng)辯對(duì)象,把握系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法； 2. 熟識(shí)相關(guān)的工程設(shè)計(jì)軟件； 3. 把握科研報(bào)告的撰寫方法； 主要任務(wù)： 每位同學(xué)獨(dú)立完成風(fēng)電機(jī)組總體技術(shù)設(shè)計(jì),包括： 1. 確定風(fēng)電機(jī)組的總體技術(shù)參數(shù)； 2. 關(guān)鍵零部件（齒輪箱,發(fā)電機(jī)和變流器）技術(shù)參數(shù)； 運(yùn)算關(guān)鍵零部件 3. （葉片,風(fēng)輪,主軸,連軸器和塔架等）載荷和技術(shù)參 數(shù)； 4. 完成葉片設(shè)計(jì)任務(wù)； 5. 確定塔架的設(shè)計(jì)方案； 每人 6. 撰寫一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告； 三 主要內(nèi)容 每人挑選功率范疇在 2MW至 6MW之間的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行設(shè) 計(jì)； 1. 原始參數(shù)：風(fēng)力機(jī)的安裝場(chǎng)地 50 米高度年平均風(fēng)速為 ,60 米 高度年平均風(fēng)速為 ,70 米高度

5、年平均風(fēng)速為 m/s,當(dāng)?shù)貧v 史最大風(fēng)速為 49m/s,用戶期望安裝 1.5 MW至 6MW之間的風(fēng)力機(jī)；采 用 63418 翼型, 63418 翼型的升力系數(shù),阻力系數(shù)數(shù)據(jù)如表 1 所示； 空氣密度設(shè)定為 ； 3表 1-63418 翼型的升力系數(shù),阻力系數(shù)數(shù)據(jù) 攻角 升力系數(shù) 阻力系數(shù) 扭矩系數(shù) -180 00 0 0 0第 4 頁(yè),共 28 頁(yè)0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-19 0 0 0 0-9 0-8 0-7 0-6 0-5 0-4 0-3 0-2 0第 5 頁(yè),共 28 頁(yè)-1 10001020

6、3040506070809010 012 014 016 020 025 030 040 045 050 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0第 6 頁(yè),共 28 頁(yè)0 0 0 0 0 0 180 02. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）確定整機(jī)設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)；設(shè)定幾種風(fēng)力機(jī)的 Cp曲線和 Ct 曲線,風(fēng)力 機(jī)基本參數(shù)包括葉片數(shù),風(fēng)輪直徑,額定風(fēng)速,切入風(fēng)速,切出風(fēng)速,功率把握 方式,傳動(dòng)系統(tǒng),電氣系統(tǒng),制動(dòng)系統(tǒng)形式和塔架高度等,依據(jù)標(biāo)精確定風(fēng)力機(jī) 等級(jí)； （2）關(guān)鍵部件氣動(dòng)載荷的運(yùn)算；設(shè)定幾種風(fēng)輪的 Cp曲線和 Ct 曲線,運(yùn)算幾 種關(guān)鍵零部件的載荷（葉片載荷,風(fēng)

7、輪載荷,主軸載荷,連軸器載荷和塔架載荷 等）；依據(jù)載荷和功率確定所選定機(jī)型主要部件的技術(shù)參數(shù)（齒輪箱,發(fā)電機(jī), 變流器,連軸器,偏航和變槳距電機(jī)等）和型式；以上內(nèi)容建議用運(yùn)算機(jī)編程實(shí) 現(xiàn),確定整機(jī)和各部件（系統(tǒng)）的主要技術(shù)參數(shù)； （3）塔架根部截面應(yīng)力運(yùn)算；運(yùn)算暴風(fēng)工況下風(fēng)輪的氣動(dòng)推力,參考風(fēng)電 機(jī)組的整體設(shè)計(jì)參數(shù), 運(yùn)算塔架根部截面的應(yīng)力； 最終提交有關(guān)的分析運(yùn)算報(bào)告； 四 進(jìn)度方案 序號(hào) 設(shè)計(jì) 試驗(yàn) 內(nèi)容 完成時(shí)間 備注 1風(fēng)電機(jī)組整體參數(shù)設(shè)計(jì) 天 2風(fēng)電機(jī)組氣動(dòng)特性初步運(yùn)算 2 天 3機(jī)組及部件載荷運(yùn)算 2 天 4齒輪箱,發(fā)電機(jī),變流器技 天 術(shù)參數(shù) 4塔架根部截面應(yīng)力運(yùn)算 1 天 5報(bào)

8、告撰寫 天 6課程設(shè)計(jì)答辯 天 五 設(shè)計(jì)（試驗(yàn)）成果要求 供應(yīng)設(shè)計(jì)的風(fēng)電機(jī)組的性能運(yùn)算結(jié)果； 第 7 頁(yè),共 28 頁(yè)繪制整機(jī)總體布局工程圖； 六 考核方式 每人提交一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告；預(yù)PPT,答辯； 備課程設(shè)計(jì) 總體參數(shù)設(shè)計(jì) 一 額定功率 進(jìn)行設(shè)計(jì)； 依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求,挑選 二 設(shè)計(jì)壽命 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全等級(jí) 的設(shè)計(jì)壽命至少為 20 年；故設(shè)計(jì)壽命為 20 年； 三 額定風(fēng)速,切入風(fēng)速,切除風(fēng)速 切入風(fēng)速 Vin =3m/s； 額定風(fēng)速 Vr =13m/s； 切除風(fēng)速 Vout =25m/s ； 四 重要幾何尺寸 1 風(fēng)輪直徑和掃掠面積 風(fēng)輪直徑預(yù)備機(jī)組在多大的范疇內(nèi)獵取風(fēng)中包蘊(yùn)的能量；

9、直徑應(yīng)依據(jù)不同風(fēng) 況與額定功率匹配, 以獲得最大的年發(fā)電量和最低的發(fā)電成本； 風(fēng)輪直徑有下述 簡(jiǎn)潔運(yùn)算公式： 式中 額定輸出功率,取 W； 主傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率,取 ； 發(fā)電系統(tǒng)效率,發(fā)電機(jī)效率取 ,變流器效率取 ； 風(fēng)能利用系數(shù),取 ； 空氣密度,取 3； 額定風(fēng)速, 13m/s； 2掃掠面積 ； 輪轂高度 塔架高度取 70m； 第 8 頁(yè),共 28 頁(yè)輪轂高度 ； 式中 塔頂平面到風(fēng)輪掃掠面中心的距離,取 2.25m; 塔架高度； 五 總質(zhì)量 機(jī)艙和風(fēng)輪等總質(zhì)量為 m1=174t,塔架質(zhì)量取 160t； 六 發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范疇 接受雙饋異步發(fā)電機(jī),極對(duì)數(shù) p=2,額定轉(zhuǎn)速由下式求出 雙

10、饋異步機(jī)轉(zhuǎn)速范疇 ； 七 葉片數(shù) B 葉片數(shù) B 取 3,三葉片風(fēng)電機(jī)組有其顯著的優(yōu)勢(shì),是目前風(fēng)電市場(chǎng)主流； 八 功率曲線和 Ct 曲線 1 功率曲線 由于風(fēng)速具有波動(dòng)的特點(diǎn), 所以功率曲線也會(huì)有微小波動(dòng), 此處實(shí)行平均風(fēng) 速繪制功率曲線；風(fēng)速未達(dá)到切入風(fēng)速的時(shí)候, P=0；風(fēng)速達(dá)到切入風(fēng)速之后, 機(jī)組啟動(dòng),以最大 Cp 捕獲風(fēng)能；達(dá)到額定風(fēng)速后,實(shí)行把握策略,限制功率在 額定功率鄰近； 式中 C 為考慮到實(shí)際情形的常數(shù)； 曲線繪制見(jiàn)圖 2； 第 9 頁(yè),共 28 頁(yè)圖 2 2 Ct 曲線 通過(guò) Cp 求出軸向氣流誘導(dǎo)因子 a,再由 a 求出 Ct ,但是考慮到其他因素和實(shí) 際情形,和某風(fēng)電機(jī)

11、組 Ct 的試驗(yàn)結(jié)果相比,趨勢(shì)相同,數(shù)值不一樣； 圖 3- 推力系數(shù) - 風(fēng)速曲線圖 九 確定攻角 ,升力系數(shù) CL,葉尖速比 ,風(fēng)能利用系數(shù) Cp 依據(jù)已知翼型數(shù)據(jù), 求出升阻比, 繪制升阻比曲線見(jiàn)圖 4,發(fā)覺(jué) 為 5時(shí), CL/C D取到最大值, 此處選取 為 10,升阻比 CL/CD為 ；葉尖速比 大致為 第 10 頁(yè),共 28 頁(yè)7,風(fēng)能利用系數(shù) Cp 風(fēng)速的關(guān)系, 由于假設(shè)是變速風(fēng)機(jī), 額定值前捕獲最大風(fēng)能, Cp保持 ,當(dāng)達(dá)到額定以后, Cp下降,見(jiàn)圖 5,實(shí)際上,雙饋異步機(jī)轉(zhuǎn)速范疇 為 ,額定值前有一段 Cp是上升過(guò)程,圖 6 為某風(fēng)電機(jī)組 Cp 的試驗(yàn)結(jié) 果,對(duì)比發(fā)覺(jué),趨勢(shì)是相

12、同的； 圖 4圖 5第 11 頁(yè),共 28 頁(yè)圖 6 十 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 17.7r/min ,雙饋異步發(fā)電機(jī),極對(duì)數(shù) p=2,額定轉(zhuǎn)速有上面運(yùn)算知： 所以齒輪箱傳動(dòng)比約為 84； 十一 其他 上風(fēng)向主動(dòng)偏航, 偏航變槳均接受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng), 動(dòng),其次制動(dòng)為高速軸機(jī)械制動(dòng)； 十二 風(fēng)電機(jī)組等級(jí)選取 制動(dòng)方式第一制動(dòng)為氣動(dòng)制 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全等級(jí)基本參數(shù) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全等級(jí) S vref m/s 50 設(shè)計(jì)值由設(shè)計(jì)者選定 A I ref - B I ref - CI ref - 由于已知條件,年均風(fēng)速 vave,選取級(jí),但是沒(méi)有湍流數(shù)據(jù),因此 無(wú)從在 A, B,C 之間做出判別； 階段性總結(jié)

13、總體參數(shù) 設(shè)計(jì)值 總體參數(shù) 設(shè)計(jì)值 第 12 頁(yè),共 28 頁(yè)葉片數(shù) B=3 風(fēng)輪直徑 D=98m 額定輸出功率 20 年 輪轂高度 風(fēng)Z hub=70m設(shè)計(jì)壽命 能利用系數(shù) C p切入風(fēng)速 Vin= 3m/s 葉尖速比 功主動(dòng)變槳距把握 切出風(fēng)速 V out =25m/s 率把握方式 額定風(fēng)速 V r =13m/s 制動(dòng)形式 氣動(dòng)剎車,機(jī)械剎 車 風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速 nr 傳動(dòng)系統(tǒng) 高 傳 動(dòng) 比 齒 輪 箱 傳動(dòng) 風(fēng)力機(jī)等級(jí) IECIIIA 電氣系統(tǒng) 雙饋發(fā)電機(jī) +變流 器 葉片氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 一 優(yōu)化過(guò)程 給出 r ,攻角 已知, CL 也已知； 記 0=r/v 1； 由下式求出 由下式求出 由

14、下式求出 由下式求出 葉素槳距角 = ； 弦長(zhǎng) ； 葉片氣動(dòng)特性通過(guò) excel 運(yùn)算,得到表 9： 第 13 頁(yè),共 28 頁(yè)表 9-葉片氣動(dòng)特性數(shù)據(jù) 位置 % 半徑 葉尖速 h rm/s 比 二 葉片優(yōu)化結(jié)果 現(xiàn)選取葉片 5%100% 長(zhǎng)度,步長(zhǎng) 5%出現(xiàn)優(yōu)化結(jié)果, 05%葉片外形為圓筒形, 根部接受鉆孔組裝方式； 運(yùn)算內(nèi)容見(jiàn)表 7,弦長(zhǎng) 和槳距角 隨半徑變化見(jiàn) 10； 圖 第 14 頁(yè),共 28 頁(yè)弦長(zhǎng) C半徑 r圖 10 圖 11 主要部件載荷運(yùn)算 一 葉片載荷運(yùn)算 Fc 作用在葉片上的離心力 1葉片離心力 式中 葉片的密度,取 540kg/m3； 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速,運(yùn)算得 1.85rad/s

15、 ； 第 15 頁(yè),共 28 頁(yè)半徑 r 處對(duì)應(yīng)葉素面積； r 葉素所在半徑； 翼型 63418 幾何參數(shù)見(jiàn)上圖圖 1,翼型幾何外形見(jiàn)圖 11,可近似求出單位弦 長(zhǎng)葉素對(duì)應(yīng)的面積； 與弦長(zhǎng)平方成正比,所以可以用數(shù)值積分的方法近似求 出上式； 求出單位弦長(zhǎng)葉素面積 2 Ar ；大致求出 Fc=1118kN； 圖 12 2作用在葉片上的風(fēng)壓力 Fv Fv 由下式給出 作用在葉片上的風(fēng)壓力 近似運(yùn)算得出 Fv=349786N； 等效作用點(diǎn)可由下式求出 經(jīng)運(yùn)算得出 r m=37m；3 作用在葉片上的氣動(dòng)力矩 第 16 頁(yè),共 28 頁(yè)Mb是一個(gè)葉片產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,可由下式求出 近似運(yùn)算得 Mb=545

16、28Nm； 4作用在葉片上的陀螺力矩 Mk葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由下式求出 陀螺力矩 Mk 由下式求出式中 偏航轉(zhuǎn)速,取 1m/s,即 ； 葉尖速比,取 7； R風(fēng)輪半徑, 49 m； 風(fēng)速,取額定值 13m/s； 與 的夾角,當(dāng)葉片鉛垂位置時(shí), 度,達(dá)到最大； 經(jīng)運(yùn)算, , 308400N m； 二 主軸載荷運(yùn)算 低速軸轉(zhuǎn)速 高速軸轉(zhuǎn)速 高速軸功率 低速軸功率 第 17 頁(yè),共 28 頁(yè)高速軸轉(zhuǎn)矩 低速軸轉(zhuǎn)矩 高速軸直徑 低速軸直徑 式中 實(shí)心鋼軸最大應(yīng)力,取 55MPa； 三 塔架載荷運(yùn)算 1暴風(fēng)工況風(fēng)輪氣動(dòng)推力運(yùn)算 ；當(dāng) ,所以 時(shí), ； ； 當(dāng) 時(shí), 當(dāng) 時(shí), ；本設(shè)計(jì)年均風(fēng)速 暴風(fēng)條件的風(fēng)輪

17、氣動(dòng)推力目前有幾種運(yùn)算方式, 算幾種常用的方法； 前蘇聯(lián)法捷耶夫公式 式中 葉片的投影面積； 葉片數(shù)； 結(jié)果相差較大； 以下分別計(jì) 葉片投影面積可依據(jù)風(fēng)輪掃掠面積與風(fēng)輪實(shí)度求出,風(fēng)輪實(shí)度 就葉片面積為 取 0.05 , 第 18 頁(yè),共 28 頁(yè)荷蘭 ECN 的公 式 式中 推力系數(shù),取 ； 2動(dòng)態(tài)風(fēng)壓,與輪轂高度有對(duì)應(yīng)關(guān)系,取 1330N/m； 動(dòng)態(tài)系數(shù),取 ； 安全系數(shù),取 ； 運(yùn)算得 德國(guó) DFVLR 公 式 式中, 取 ,運(yùn)算 丹麥 RIS 公式 塔架的強(qiáng)度設(shè)計(jì)（考慮塔架高度折減系數(shù)的強(qiáng)度運(yùn)算） 塔架高度 70m,接受錐形鋼筒結(jié)構(gòu),分段加工,頂部直徑 4m,壁厚 20mm,底部直徑 5

18、m,壁厚 30mm；塔架受力分析見(jiàn)圖 13 第 19 頁(yè),共 28 頁(yè)圖 13 根部截面應(yīng)力可表示為下式 式中 塔架根部抗彎截面系數(shù),單位 3 cm； 2塔架根部截面積,單位 cm； 塔架本身所受重力,單位 N； 而 變截面塔架長(zhǎng)度折減系數(shù),可依據(jù) 2 從表 9 查出； 式中 與塔架截面變化有關(guān)的這算長(zhǎng)度修正系數(shù),可依據(jù) 差表（見(jiàn)表） 第 20 頁(yè),共 28 頁(yè)5534840634 cm； 0得出； , 分別是塔架頂部和根部截面慣性矩,單位 塔架根部截面的慣性半徑, ,單位 cm； 運(yùn)算過(guò)程： 取上述荷蘭公式結(jié)果,即 ； 按下式求出 式中 平面系數(shù),平面取 1,此處取 ； 取 ； 第 21 頁(yè)

19、,共 28 頁(yè)查圖 14 得 （低碳鋼）； 圖 14 最終得 主要部件功率 1,發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)類型：雙饋異步變速恒頻發(fā)電機(jī) 額定功率： 額定轉(zhuǎn)速： 1500r/min 發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)為 2,發(fā)電機(jī)主軸轉(zhuǎn)矩 T 發(fā)電機(jī)主軸 為： N m T 發(fā)電機(jī)主軸 =9550 =9550 挑選剛軸舉薦最大扭剪應(yīng)力： fs 55MPa 就發(fā)電機(jī)的主軸直徑 D 發(fā)電為： 機(jī) D發(fā)電機(jī) = =2 第 22 頁(yè),共 28 頁(yè)2,變流器 變流器功率通常為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的 1/21/3 ,為保證機(jī)組牢靠性,通常為額定功 率的 1/2, 所以變流器功率為 1750kW； 3,齒輪箱 方式：齒輪箱選用 2 級(jí)行星輪 +1 級(jí)平

20、行軸齒輪； 低速軸的轉(zhuǎn)速等于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速 低速軸轉(zhuǎn)速： n； 高速軸轉(zhuǎn)速： nh=1500r/min 傳動(dòng)比： i=84 齒輪箱效率： 齒輪箱功率： PGB= = =3987kW 4,聯(lián)軸器 低速軸聯(lián)軸器功率： Pm= = =3878kW =3987kW 高速軸聯(lián)軸器功率 ： Pr= = 5,偏航系統(tǒng) 類型：主動(dòng)偏航 偏航軸承： 4 點(diǎn)接觸球軸承 偏航驅(qū)動(dòng)： 6 個(gè) 3kW 偏航電 機(jī) 偏航制動(dòng)：液壓把握摩擦制動(dòng) 風(fēng)電機(jī)組布局 接受主流的風(fēng)電機(jī)組布置方式次序依次為：葉輪,傳動(dòng)系統(tǒng),齒輪箱,發(fā)電 機(jī),機(jī)艙, 偏航系統(tǒng),把握系統(tǒng),塔架,基礎(chǔ)； 第 23 頁(yè),共 28 頁(yè)傳動(dòng)系統(tǒng)接受雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

21、典型的偏置一字型布置,見(jiàn)圖 15； 葉片變槳實(shí)行獨(dú)立變槳把握； 圖 15 設(shè)計(jì)總結(jié) 1,總體參數(shù) 總體參數(shù) 設(shè)計(jì)值 總體參數(shù) 設(shè)計(jì)值 葉片數(shù) B=3風(fēng)輪直徑 輪D=98m 額定輸出功率 20 年 轂高度 風(fēng)能Z hub=70m設(shè)計(jì)壽命 利用系數(shù) 葉C pVin= 3m/s 切入風(fēng)速 Vout =25m/s 尖速比 功率主動(dòng)變槳距把握 切出風(fēng)速 把握方式 Vr =13m/s 額定風(fēng)速 制動(dòng)形式 氣動(dòng)剎車,機(jī)械 剎車 高傳動(dòng)比齒風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速 nr =15r/min 傳動(dòng)系統(tǒng) 輪箱 傳動(dòng) 雙 饋 發(fā) 電 機(jī) +變 風(fēng)力機(jī)等級(jí) IECIIIA 電氣系統(tǒng) 流器 2,功率,氣動(dòng)特性和載荷運(yùn)算總結(jié) 第 24

22、 頁(yè),共 28 頁(yè)氣動(dòng)特性 攻角 10 升力系數(shù) 阻力系數(shù) 發(fā)電機(jī)額定功率 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 額定轉(zhuǎn)速 1500r/min齒輪箱 發(fā)電機(jī)軸直徑 齒輪箱選用 2 級(jí)行星輪 +1 級(jí)平行軸齒輪 形式 84 齒輪箱傳動(dòng)比 低速軸轉(zhuǎn)速 1500r/min聯(lián)軸器 高速軸轉(zhuǎn)速 3987kW 齒輪箱功率 3987kW 低速軸聯(lián)軸器功率 3878kW 高速軸聯(lián)軸器功率 1750kW 變流器 變流器功率 66760N 偏航電機(jī) 數(shù)量 偏航電機(jī)功率 離心力 葉片載荷 風(fēng)壓力 284255N 陀螺力矩 133551N m 風(fēng)壓力作用點(diǎn)距葉輪軸 距離 風(fēng)輪載荷 軸向推力 935790N 轉(zhuǎn)矩 4980888Nm 主軸載荷

23、 低速軸轉(zhuǎn)矩 3727389Nm 14107Nm 高速軸轉(zhuǎn)矩 低速軸直徑 Fas=1543kN高速軸直徑 塔架載荷 Fts=694975N作用在塔架上載荷 作用在在塔架上風(fēng)壓力 塔架根部截面應(yīng)力 3,其余部分設(shè)計(jì)總結(jié) 機(jī)組 運(yùn)行環(huán)境溫度 -30 45 生存環(huán)境溫度 -45 45 發(fā)電機(jī) 輸出電壓 690V 第 25 頁(yè),共 28 頁(yè)葉片 頻率 50Hz 功率因數(shù) 空容性 0.95 感性 0.9 氣動(dòng)力外形 63418 翼型 圓錐體 葉尖 處預(yù)彎玻把握系統(tǒng) 材料 掌璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂PLC+遠(yuǎn)程監(jiān)控握方式 類型 鋼制錐形塔筒 塔筒 七,參考文獻(xiàn) 1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造 教材（其次版） . 華北電力高校 , 姚興佳 , 田德 校內(nèi)試用 2 風(fēng)力發(fā)電原理 . 華北電力高校 . 徐大公平著 3 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)出版社 : 北京高校出版社 ; 第 1 版 2022 年 10 月 1 日 4 XE115-5MW海上風(fēng)機(jī)技術(shù)規(guī)范 ,湘電風(fēng)能有限公司 5 大型風(fēng)電機(jī)組功率曲線的分析與修正 . 浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)力發(fā)電工程有限 公司 . 申新賀 , 潘東浩 , 唐繼光等； 6 姚興佳, 田德風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造 2022. M 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 7 陳建宏 . 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造課程設(shè)計(jì)報(bào) 8 運(yùn)達(dá)風(fēng)電