風(fēng)力發(fā)電機和偏航系統(tǒng)方案

畢業(yè)設(shè)計PowerPoint幻燈片指導(dǎo)老師:NNN設(shè)計人:NNN題目:風(fēng)力發(fā)電機及偏航控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計PowerPoint幻燈片題目:風(fēng)力發(fā)電機及偏航控制風(fēng)力機的偏航控制系統(tǒng)

主要內(nèi)容風(fēng)力發(fā)電機及偏航控制系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機簡介

風(fēng)力發(fā)電的背景及發(fā)展意義風(fēng)力機的偏航控制系統(tǒng)主要內(nèi)容風(fēng)力發(fā)電機及偏航控制系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)能源是社會經(jīng)濟和人類生活的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，是社會發(fā)展的動力，然而，作為世界能源主要支柱的石油、煤炭、天然氣等不可再生資源的儲量卻日趨減少。世界各個國家都在大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，尤其是歐洲各國，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)形成了成熟的規(guī)模。

我國風(fēng)能資源比較豐富，近十幾年來，對風(fēng)能資源狀況作了較深入的勘測調(diào)查，全國可開發(fā)利用的風(fēng)能資源總量約2.5億kw。東南沿海和山東、遼寧沿海及其島嶼，內(nèi)蒙古北部，甘肅、新疆北部以及松花江下游等地區(qū)均屬風(fēng)能資源豐富區(qū)，年平均風(fēng)速≥6m/s，有很好的開發(fā)利用條件。這些地區(qū)中很多地方常規(guī)能源貧乏，無電或嚴重缺電，尤其是新疆、內(nèi)蒙古的大部分草原牧區(qū)以及沿海幾千個島嶼，人口分散，電網(wǎng)難以通達，或無電力供應(yīng)，或采用很貴的柴油發(fā)電。在國家的“十二五”規(guī)劃中，風(fēng)力發(fā)電的建設(shè)是使風(fēng)能成為真正的補充替代能源和發(fā)揮規(guī)模效益的主要方式。風(fēng)力發(fā)電的背景風(fēng)力發(fā)電的背景風(fēng)力發(fā)電機的類型

風(fēng)力機的種類和式樣很多，但由于風(fēng)力機將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的主要部件是受風(fēng)力作用而旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪,因此,風(fēng)力機依風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)及其在氣流中的位置大體上可分為兩大類:

一類為水平軸風(fēng)力機；一類為垂直軸風(fēng)力機。

風(fēng)力發(fā)電機的類型風(fēng)力機的種類和式樣很多，但由于水平軸風(fēng)力機簡介

水平軸風(fēng)力機的風(fēng)輪圍繞一個水平軸旋轉(zhuǎn)，工作時，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)平面與風(fēng)向垂直，風(fēng)輪上的葉片是徑向安置的,與旋轉(zhuǎn)軸相垂直，用于風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力機一般葉片數(shù)取1～4(大多為2片或3片)，葉片數(shù)多的風(fēng)力機通常稱為低速風(fēng)力機，它在低速運行時，有較高的風(fēng)能利用系數(shù)和較大的轉(zhuǎn)矩。它的起動力矩大，起動風(fēng)速低,因而適用于提水。葉片數(shù)少的風(fēng)力機通常稱為高速風(fēng)力機。它在高速運行時有較高的風(fēng)能利用系數(shù)，但起動風(fēng)速較高。由于其葉片數(shù)很少，在輸出同樣功率的條件下比低速風(fēng)輪要輕得多，因此適用于發(fā)電。

水平軸風(fēng)力機簡介水平軸風(fēng)力機的風(fēng)輪圍繞一個水平軸垂直軸風(fēng)力機簡介

垂直軸風(fēng)力機的風(fēng)輪圍繞一個垂直軸旋轉(zhuǎn)，其主要優(yōu)點是可以接受來自任何方向的風(fēng)，因而當(dāng)風(fēng)向改變時無需對風(fēng)。由于不需要調(diào)向裝置,也就是說不需要偏航控制系統(tǒng)，因此它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單。

垂直軸風(fēng)力機簡介風(fēng)力發(fā)電機的組成風(fēng)力發(fā)電機的樣式雖然很多,但其原理和結(jié)構(gòu)總的說來還是大同小異的

風(fēng)力發(fā)電機的組成風(fēng)力發(fā)電機的樣式雖然很多,但其原理和結(jié)構(gòu)總的風(fēng)力機的偏航控制系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)是水平軸式風(fēng)力發(fā)電機組必不可少的組成系統(tǒng)之一，對風(fēng)電機組利用風(fēng)能起著非常巨大的作用。風(fēng)力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)一般分為主動偏航系統(tǒng)和被動偏航系統(tǒng)，其主要組成部分包括：偏航大齒圈、側(cè)面軸承、滑墊保持裝置、上下及側(cè)面滑動襯墊、偏航驅(qū)動裝置、偏航限位開關(guān)、接近開關(guān)、風(fēng)速儀風(fēng)向標(biāo)等等。風(fēng)力機的偏航控制系統(tǒng)偏航系統(tǒng)是水平軸式風(fēng)力發(fā)

偏航系統(tǒng)的功能

偏航控制系統(tǒng)主要有三個功能：

正常運行時自動對風(fēng)：當(dāng)機艙偏離風(fēng)向一定角度時，控制系統(tǒng)發(fā)出向左或者向右調(diào)向的指令，機艙開始對風(fēng)，知道達到允許的范圍內(nèi)，自動對風(fēng)停止；

繞攬時自動解纜：當(dāng)機艙向同一方向累計偏轉(zhuǎn)達到一定的角度時，系統(tǒng)控制停機，或者此時報告扭攬故障，機組自動停機，等待工作人員來手動解纜；

失速保護時偏離風(fēng)向：當(dāng)有特大強風(fēng)發(fā)生時，機組自動停機，釋放葉尖，背風(fēng)，以達到保護風(fēng)輪免受損壞的目的。偏航系統(tǒng)的功能偏航控制系統(tǒng)主要有三個功能：偏航控制系統(tǒng)工作原理機艙是可以順時針旋轉(zhuǎn)也可以逆時針旋轉(zhuǎn)的，在偏航過程中，如果機艙總是朝向一個方向旋轉(zhuǎn)是肯定不行的，因為機艙底部大齒圈內(nèi)部布置著多根電纜，機艙旋轉(zhuǎn)電纜也就跟著扭轉(zhuǎn)，所以為了防止電纜扭轉(zhuǎn)破壞特地控制機艙同一方向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)不得超過650度（從0度開始，0度為安裝風(fēng)電機組時確定的位置）。這種控制方法就是靠偏航接近開關(guān)和限位開關(guān)來實現(xiàn)的，接近開關(guān)一左一右共兩個，負責(zé)記錄機艙位置，當(dāng)機艙達到＋650度或－650度時發(fā)出信號，控制系統(tǒng)控制偏航電機反向旋轉(zhuǎn)解纜。限位開關(guān)是作為極限位置開關(guān)使用的，當(dāng)機艙繼續(xù)旋轉(zhuǎn)達到680度時，限位開關(guān)被觸發(fā)而使得風(fēng)電機組快速停機。偏航控制系統(tǒng)工作原理機艙是可以順時針旋轉(zhuǎn)也可以逆時針旋轉(zhuǎn)的，偏航控制系統(tǒng)實物圖偏航控制系統(tǒng)實物圖接近開關(guān)簡介接近開關(guān)是一個光傳感器，利用偏航齒圈齒的高低不同而使得光信號不同來工作，采集光信號并計數(shù)。通過一左一右兩個接近開關(guān)采集的信號，控制系統(tǒng)控制機組偏航不超過680度，防止線纜纏繞。接近開關(guān)的實物圖如右圖所示：接近開關(guān)簡介接近開關(guān)是一個光傳感器，利用偏航齒圈齒的高低不同限位開關(guān)簡介限位開關(guān)也是防止電纜纏繞而設(shè)置的傳感器，當(dāng)機艙偏航旋轉(zhuǎn)圈數(shù)達到680度時，限位開關(guān)發(fā)出信號，整個機組快速停機。解纜記數(shù)器實物圖如右圖所示：限位開關(guān)簡介限位開關(guān)也是防止電纜纏繞而設(shè)置的傳感器，當(dāng)機艙偏測風(fēng)裝置（風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀）

風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)是分別利用磁感風(fēng)速杯和風(fēng)向標(biāo)來測定的。風(fēng)向標(biāo)的基本構(gòu)造分為頭部、水平桿和尾翼三個部分。磁感風(fēng)速杯有三個對稱風(fēng)杯，固定于垂直軸上，令每個風(fēng)杯得直徑面都垂直。由于風(fēng)杯凹面比凸面承受較大得風(fēng)力，風(fēng)杯就會隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)，工作人員可以通過風(fēng)杯轉(zhuǎn)動得速度來確定風(fēng)速，也可以通過觀察面板查找到當(dāng)前的風(fēng)速。風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀都安裝在風(fēng)力發(fā)電機機艙的尾部，固定在風(fēng)向標(biāo)支架上，引線通過支架得鐵管連接在機艙控制柜得模板上。對風(fēng)裝置每隔十分鐘進行一次對風(fēng)檢測?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)風(fēng)向標(biāo)的指向來檢測此時的風(fēng)向角，再根據(jù)風(fēng)向標(biāo)與機艙的夾角（銳角）來判斷是否進行偏航。如果系統(tǒng)檢測到風(fēng)向沒有發(fā)生改變，那么系統(tǒng)不發(fā)出偏航指令：如果系統(tǒng)檢測到風(fēng)向發(fā)生變化，那么系統(tǒng)此時進行風(fēng)向角計算，工作人員可以根據(jù)風(fēng)向標(biāo)的方向和系統(tǒng)顯示面板來判斷風(fēng)向，計算出來的風(fēng)向角再與機艙的夾角進行比對，如果大于10°系統(tǒng)則發(fā)出偏航信號，根據(jù)風(fēng)向角來決定是否左偏或者右偏，偏航多少度。測風(fēng)裝置（風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀）風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)是分別利用磁感風(fēng)速偏航控制系統(tǒng)特點

偏航系統(tǒng)都能對風(fēng)向變化進行自動識別，并進行自動對風(fēng)；偏航系統(tǒng)的電機都有采用軟起動方式，減少了起動電流對電機的沖擊，并使啟動平穩(wěn)，延長電機壽命；偏航系統(tǒng)都安裝有減速器，使轉(zhuǎn)起動平穩(wěn)，減小撞擊；風(fēng)機偏航系統(tǒng)都有扭纜保護裝置，使其自動運行更安全可靠；偏航系統(tǒng)都有可靠的執(zhí)行電路來進行工作；偏航系統(tǒng)都具有葉輪鎖定裝置，以提高風(fēng)機的可靠性。偏航控制系統(tǒng)特點偏航系統(tǒng)都能對風(fēng)向變化進行自動識別結(jié)束

最后感謝各位老師在我設(shè)計過程中對我的幫助!結(jié)束最后感謝各位老師在我設(shè)計過程中對我的幫助!謝謝！放映結(jié)束感謝各位批評指導(dǎo)！讓我們共同進步謝謝！放映結(jié)束感謝各位批評指導(dǎo)！讓我們共同進步知識回顧KnowledgeReview知識回顧KnowledgeReview畢業(yè)設(shè)計PowerPoint幻燈片指導(dǎo)老師:NNN設(shè)計人:NNN題目:風(fēng)力發(fā)電機及偏航控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計PowerPoint幻燈片題目:風(fēng)力發(fā)電機及偏航控制風(fēng)力機的偏航控制系統(tǒng)

主要內(nèi)容風(fēng)力發(fā)電機及偏航控制系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機簡介

風(fēng)力發(fā)電的背景及發(fā)展意義風(fēng)力機的偏航控制系統(tǒng)主要內(nèi)容風(fēng)力發(fā)電機及偏航控制系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)能源是社會經(jīng)濟和人類生活的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，是社會發(fā)展的動力，然而，作為世界能源主要支柱的石油、煤炭、天然氣等不可再生資源的儲量卻日趨減少。世界各個國家都在大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，尤其是歐洲各國，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)形成了成熟的規(guī)模。

我國風(fēng)能資源比較豐富，近十幾年來，對風(fēng)能資源狀況作了較深入的勘測調(diào)查，全國可開發(fā)利用的風(fēng)能資源總量約2.5億kw。東南沿海和山東、遼寧沿海及其島嶼，內(nèi)蒙古北部，甘肅、新疆北部以及松花江下游等地區(qū)均屬風(fēng)能資源豐富區(qū)，年平均風(fēng)速≥6m/s，有很好的開發(fā)利用條件。這些地區(qū)中很多地方常規(guī)能源貧乏，無電或嚴重缺電，尤其是新疆、內(nèi)蒙古的大部分草原牧區(qū)以及沿海幾千個島嶼，人口分散，電網(wǎng)難以通達，或無電力供應(yīng)，或采用很貴的柴油發(fā)電。在國家的“十二五”規(guī)劃中，風(fēng)力發(fā)電的建設(shè)是使風(fēng)能成為真正的補充替代能源和發(fā)揮規(guī)模效益的主要方式。風(fēng)力發(fā)電的背景風(fēng)力發(fā)電的背景風(fēng)力發(fā)電機的類型

風(fēng)力機的種類和式樣很多，但由于風(fēng)力機將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的主要部件是受風(fēng)力作用而旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪,因此,風(fēng)力機依風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)及其在氣流中的位置大體上可分為兩大類:

一類為水平軸風(fēng)力機；一類為垂直軸風(fēng)力機。

風(fēng)力發(fā)電機的類型風(fēng)力機的種類和式樣很多，但由于水平軸風(fēng)力機簡介

水平軸風(fēng)力機的風(fēng)輪圍繞一個水平軸旋轉(zhuǎn)，工作時，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)平面與風(fēng)向垂直，風(fēng)輪上的葉片是徑向安置的,與旋轉(zhuǎn)軸相垂直，用于風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力機一般葉片數(shù)取1～4(大多為2片或3片)，葉片數(shù)多的風(fēng)力機通常稱為低速風(fēng)力機，它在低速運行時，有較高的風(fēng)能利用系數(shù)和較大的轉(zhuǎn)矩。它的起動力矩大，起動風(fēng)速低,因而適用于提水。葉片數(shù)少的風(fēng)力機通常稱為高速風(fēng)力機。它在高速運行時有較高的風(fēng)能利用系數(shù)，但起動風(fēng)速較高。由于其葉片數(shù)很少，在輸出同樣功率的條件下比低速風(fēng)輪要輕得多，因此適用于發(fā)電。

水平軸風(fēng)力機簡介水平軸風(fēng)力機的風(fēng)輪圍繞一個水平軸垂直軸風(fēng)力機簡介

垂直軸風(fēng)力機的風(fēng)輪圍繞一個垂直軸旋轉(zhuǎn)，其主要優(yōu)點是可以接受來自任何方向的風(fēng)，因而當(dāng)風(fēng)向改變時無需對風(fēng)。由于不需要調(diào)向裝置,也就是說不需要偏航控制系統(tǒng)，因此它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單。

垂直軸風(fēng)力機簡介風(fēng)力發(fā)電機的組成風(fēng)力發(fā)電機的樣式雖然很多,但其原理和結(jié)構(gòu)總的說來還是大同小異的

風(fēng)力發(fā)電機的組成風(fēng)力發(fā)電機的樣式雖然很多,但其原理和結(jié)構(gòu)總的風(fēng)力機的偏航控制系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)是水平軸式風(fēng)力發(fā)電機組必不可少的組成系統(tǒng)之一，對風(fēng)電機組利用風(fēng)能起著非常巨大的作用。風(fēng)力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)一般分為主動偏航系統(tǒng)和被動偏航系統(tǒng)，其主要組成部分包括：偏航大齒圈、側(cè)面軸承、滑墊保持裝置、上下及側(cè)面滑動襯墊、偏航驅(qū)動裝置、偏航限位開關(guān)、接近開關(guān)、風(fēng)速儀風(fēng)向標(biāo)等等。風(fēng)力機的偏航控制系統(tǒng)偏航系統(tǒng)是水平軸式風(fēng)力發(fā)

偏航系統(tǒng)的功能

偏航控制系統(tǒng)主要有三個功能：

正常運行時自動對風(fēng)：當(dāng)機艙偏離風(fēng)向一定角度時，控制系統(tǒng)發(fā)出向左或者向右調(diào)向的指令，機艙開始對風(fēng)，知道達到允許的范圍內(nèi)，自動對風(fēng)停止；

繞攬時自動解纜：當(dāng)機艙向同一方向累計偏轉(zhuǎn)達到一定的角度時，系統(tǒng)控制停機，或者此時報告扭攬故障，機組自動停機，等待工作人員來手動解纜；

失速保護時偏離風(fēng)向：當(dāng)有特大強風(fēng)發(fā)生時，機組自動停機，釋放葉尖，背風(fēng)，以達到保護風(fēng)輪免受損壞的目的。偏航系統(tǒng)的功能偏航控制系統(tǒng)主要有三個功能：偏航控制系統(tǒng)工作原理機艙是可以順時針旋轉(zhuǎn)也可以逆時針旋轉(zhuǎn)的，在偏航過程中，如果機艙總是朝向一個方向旋轉(zhuǎn)是肯定不行的，因為機艙底部大齒圈內(nèi)部布置著多根電纜，機艙旋轉(zhuǎn)電纜也就跟著扭轉(zhuǎn)，所以為了防止電纜扭轉(zhuǎn)破壞特地控制機艙同一方向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)不得超過650度（從0度開始，0度為安裝風(fēng)電機組時確定的位置）。這種控制方法就是靠偏航接近開關(guān)和限位開關(guān)來實現(xiàn)的，接近開關(guān)一左一右共兩個，負責(zé)記錄機艙位置，當(dāng)機艙達到＋650度或－650度時發(fā)出信號，控制系統(tǒng)控制偏航電機反向旋轉(zhuǎn)解纜。限位開關(guān)是作為極限位置開關(guān)使用的，當(dāng)機艙繼續(xù)旋轉(zhuǎn)達到680度時，限位開關(guān)被觸發(fā)而使得風(fēng)電機組快速停機。偏航控制系統(tǒng)工作原理機艙是可以順時針旋轉(zhuǎn)也可以逆時針旋轉(zhuǎn)的，偏航控制系統(tǒng)實物圖偏航控制系統(tǒng)實物圖接近開關(guān)簡介接近開關(guān)是一個光傳感器，利用偏航齒圈齒的高低不同而使得光信號不同來工作，采集光信號并計數(shù)。通過一左一右兩個接近開關(guān)采集的信號，控制系統(tǒng)控制機組偏航不超過680度，防止線纜纏繞。接近開關(guān)的實物圖如右圖所示：接近開關(guān)簡介接近開關(guān)是一個光傳感器，利用偏航齒圈齒的高低不同限位開關(guān)簡介限位開關(guān)也是防止電纜纏繞而設(shè)置的傳感器，當(dāng)機艙偏航旋轉(zhuǎn)圈數(shù)達到680度時，限位開關(guān)發(fā)出信號，整個機組快速停機。解纜記數(shù)器實物圖如右圖所示：限位開關(guān)簡介限位開關(guān)也是防止電纜纏繞而設(shè)置的傳感器，當(dāng)機艙偏測風(fēng)裝置（風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀）

風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)是分別利用磁感風(fēng)速杯和風(fēng)向標(biāo)來測定的。風(fēng)向標(biāo)的基本構(gòu)造分為頭部、水平桿和尾翼三個部分。磁感風(fēng)速杯有三個對稱風(fēng)杯，固定于垂直軸上，令每個風(fēng)杯得直徑面都垂直。由于風(fēng)杯凹面比凸面承受較大得風(fēng)力，風(fēng)杯就會隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)，工作人員可以通過風(fēng)杯轉(zhuǎn)動得速度來確定風(fēng)速，也可以通過觀察面板查找到當(dāng)前的風(fēng)速。風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀都安裝在風(fēng)力發(fā)電機機艙的尾部，固定在風(fēng)向標(biāo)支架上，引線通過支