風力發(fā)電機和偏航系統(tǒng)方案

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

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

風力發(fā)電的背景及發(fā)展意義風力機的偏航控制系統(tǒng)主要內(nèi)容風力發(fā)電機及偏航控制系統(tǒng)風力發(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)展風力發(fā)電，尤其是歐洲各國，風力發(fā)電已經(jīng)形成了成熟的規(guī)模。

我國風能資源比較豐富，近十幾年來，對風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)均屬風能資源豐富區(qū)，年平均風速≥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，風力發(fā)電的建設(shè)是使風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。風力發(fā)電的背景風力發(fā)電的背景風力發(fā)電機的類型

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

一類為水平軸風力機；一類為垂直軸風力機。

風力發(fā)電機的類型風力機的種類和式樣很多，但由于水平軸風力機簡介

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

水平軸風力機簡介水平軸風力機的風輪圍繞一個水平軸垂直軸風力機簡介

垂直軸風力機的風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，因而當風向改變時無需對風。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。

垂直軸風力機簡介風力發(fā)電機的組成風力發(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

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

偏航系統(tǒng)是水平軸式風力發(fā)電機組必不可少的組成系統(tǒng)之一，對風電機組利用風能起著非常巨大的作用。風力發(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)、風速儀風向標等等。風力機的偏航控制系統(tǒng)偏航系統(tǒng)是水平軸式風力發(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：當機艙偏離風向一定角度時，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，知道達到允許的范圍內(nèi)，自動對風停止；

繞攬時自動解纜：當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；

失速保護時偏離風向：當有特大強風發(fā)生時，機組自動停機，釋放葉尖，背風，以達到保護風輪免受損壞的目的。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，負責記錄機艙位置，當機艙達到＋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，當機艙偏測風裝置（風向標和風速儀）

風速儀和風向標是分別利用磁感風速杯和風向標來測定的。風向標的基本構(gòu)造分為頭部、水平桿和尾翼三個部分。磁感風速杯有三個對稱風杯，固定于垂直軸上，令每個風杯得直徑面都垂直。由于風杯凹面比凸面承受較大得風力，風杯就會隨風旋轉(zhuǎn)，工作人員可以通過風杯轉(zhuǎn)動得速度來確定風速，也可以通過觀察面板查找到當前的風速。風向標和風速儀都安裝在風力發(fā)電機機艙的尾部，固定在風向標支架上，引線通過支架得鐵管連接在機艙控制柜得模板上。對風裝置每隔十分鐘進行一次對風檢測。控制系統(tǒng)根據(jù)風向標的指向來檢測此時的風向角，再根據(jù)風向標與機艙的夾角（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)檢測到風向發(fā)生變化，那么系統(tǒng)此時進行風向角計算，工作人員可以根據(jù)風向標的方向和系統(tǒng)顯示面板來判斷風向，計算出來的風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)風向角來決定是否左偏或者右偏，偏航多少度。測風裝置（風向標和風速儀）風速儀和風向標是分別利用磁感風速偏航控制系統(tǒng)特點

偏航系統(tǒng)都能對風向變化進行自動識別，并進行自動對風；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，以提高風機的可靠性。偏航控制系統(tǒng)特點偏航系統(tǒng)都能對風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！讓我們共同進步謝謝！放映結(jié)束感謝各位批評指導！讓我們共同進步知識回顧KnowledgeReview知識回顧KnowledgeReview畢業(yè)設(shè)計PowerPoint幻燈片指導老師:NNN設(shè)計人:NNN題目:風力發(fā)電機及偏航控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計PowerPoint幻燈片題目:風力發(fā)電機及偏航控制風力機的偏航控制系統(tǒng)

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

風力發(fā)電的背景及發(fā)展意義風力機的偏航控制系統(tǒng)主要內(nèi)容風力發(fā)電機及偏航控制系統(tǒng)風力發(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)展風力發(fā)電，尤其是歐洲各國，風力發(fā)電已經(jīng)形成了成熟的規(guī)模。

我國風能資源比較豐富，近十幾年來，對風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)均屬風能資源豐富區(qū)，年平均風速≥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，風力發(fā)電的建設(shè)是使風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。風力發(fā)電的背景風力發(fā)電的背景風力發(fā)電機的類型

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

一類為水平軸風力機；一類為垂直軸風力機。

風力發(fā)電機的類型風力機的種類和式樣很多，但由于水平軸風力機簡介

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

水平軸風力機簡介水平軸風力機的風輪圍繞一個水平軸垂直軸風力機簡介

垂直軸風力機的風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，因而當風向改變時無需對風。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。

垂直軸風力機簡介風力發(fā)電機的組成風力發(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

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

偏航系統(tǒng)是水平軸式風力發(fā)電機組必不可少的組成系統(tǒng)之一，對風電機組利用風能起著非常巨大的作用。風力發(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)、風速儀風向標等等。風力機的偏航控制系統(tǒng)偏航系統(tǒng)是水平軸式風力發(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：當機艙偏離風向一定角度時，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，知道達到允許的范圍內(nèi)，自動對風停止；

繞攬時自動解纜：當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；

失速保護時偏離風向：當有特大強風發(fā)生時，機組自動停機，釋放葉尖，背風，以達到保護風輪免受損壞的目的。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，負責記錄機艙位置，當機艙達到＋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，當機艙偏測風裝置（風向標和風速儀）

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