風(fēng)力發(fā)電機的分類

1,風(fēng)力發(fā)電機按葉片分類.之楊若古蘭創(chuàng)作按照風(fēng)力發(fā)電機主軸的方向分類可分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機.（1） 水平軸風(fēng)力發(fā)電機：扭轉(zhuǎn)軸與葉片垂直，普通與地面平行，扭轉(zhuǎn)軸處于水平的風(fēng)力發(fā)電機.水平軸風(fēng)力發(fā)電機絕對于垂直軸發(fā)電機的長處；葉片扭轉(zhuǎn)空間大，轉(zhuǎn)速高.適合于大型風(fēng)力發(fā)電廠.水平軸風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)展歷史較長，曾經(jīng)完整達到工業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，效力比垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組高.到目前為止，用于發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機都為水平軸，還沒有商業(yè)化的垂直軸的風(fēng)力發(fā)電機組.（2） 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機：扭轉(zhuǎn)軸與葉片平行，普通與地面吹垂直，扭轉(zhuǎn)軸處于垂直的風(fēng)力發(fā)電機.垂直軸風(fēng)力發(fā)電機絕對于水平軸發(fā)電機的長處在于；發(fā)電效力高，對風(fēng)的轉(zhuǎn)向沒有請求，葉片動彈空間小，抗風(fēng)能力強（可抗12-14級臺風(fēng)），啟動風(fēng)速小維修調(diào)養(yǎng)簡單.垂直軸與水平式的風(fēng)力發(fā)電機對比，有兩大上風(fēng)：一、同等風(fēng)速條件下垂直軸發(fā)電效力比水平式的要高，特別是低風(fēng)速地區(qū)；二、在高風(fēng)速地區(qū)，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機要比水平式的更加平平波動；另外，國內(nèi)外大量的案例證實，水平式的風(fēng)力發(fā)電機在城市地區(qū)經(jīng)常不動彈，在南方、東南等高風(fēng)速地區(qū)又經(jīng)常容易出現(xiàn)風(fēng)機折斷、零落等成績，傷及路上行人與車輛等風(fēng)險事故.按照槳葉數(shù)量分類可分為“單葉片”、“雙葉片”、“三葉片”和“多葉片”型風(fēng)機.凡屬軸流風(fēng)扇的葉片數(shù)目常常是奇數(shù)設(shè)計.這是因為若采取偶數(shù)片外形對稱的扇葉，不容易調(diào)整平衡.還很容易使零碎發(fā)生共振，倘葉片材質(zhì)又沒法抵抗振動發(fā)生的疲勞，將會使葉片或心軸發(fā)生斷裂.是以設(shè)計多為軸心分歧錯誤稱的奇數(shù)片扇葉設(shè)計.對于軸心分歧錯誤稱的奇數(shù)片扇葉，這一準(zhǔn)繩普遍利用于大型風(fēng)機和包含部分直升機螺旋槳在內(nèi)的各種扇葉設(shè)計中.包含家庭使用的電風(fēng)扇都是3個葉片的，葉片外形是鳥翼型(設(shè)計術(shù)語)，如許的葉片流量大，噪聲低，符合流體力學(xué)道理.所以絕大多數(shù)風(fēng)扇都是三片葉的.三片葉有較好的動平衡，不容易發(fā)生振蕩，減少軸承的磨損.降低維修成本.按照風(fēng)機接受風(fēng)的方向分類，則有“上風(fēng)向型” 葉輪正面迎著風(fēng)向和“上風(fēng)向型” 葉輪背順著風(fēng)向，兩品種型.上風(fēng)向風(fēng)機普通須要有某種調(diào)向安裝來堅持葉輪頂風(fēng).而上風(fēng)向風(fēng)機則能夠主動對準(zhǔn)風(fēng)向，從而免除了調(diào)向安裝.但對于上風(fēng)向風(fēng)機，因為一部分空氣通過塔架后再吹向葉輪，如許，塔架就干擾了流過葉片的氣流而構(gòu)成所謂塔影效應(yīng)，使功能有所降低.2,按照風(fēng)力發(fā)電機的輸出容量可將風(fēng)力發(fā)電機分為小型，中型，大型，兆瓦級系列.小型風(fēng)力發(fā)電機是指發(fā)電機容量為0.1?1kw的風(fēng)力發(fā)電機.中型風(fēng)力發(fā)電機是指發(fā)電機容量為1?100kw的風(fēng)力發(fā)電機.大型風(fēng)力發(fā)電機是指發(fā)電機容量為100?1000kw的風(fēng)力發(fā)電機.(4)兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機是指發(fā)電機容量為1000(4)按功率調(diào)節(jié)方式分類.可分為定槳距時速調(diào)節(jié)型，變槳距型，主動失速型和獨立變槳型風(fēng)力發(fā)電機.（1） 定槳距失速型風(fēng)機；槳葉于輪轂固定連接，槳葉的頂風(fēng)角度不隨風(fēng)速而變更.依附槳葉的氣動特性主動失速，即當(dāng)風(fēng)速大于額定風(fēng)速時依附葉片的失速特性堅持輸入功率基本恒定.（2） 變槳距調(diào)節(jié)：風(fēng)速低于額定風(fēng)速時，包管葉片在最好攻角形態(tài)，以獲得最大風(fēng)能；當(dāng)風(fēng)速超出額定風(fēng)速后，變槳零碎減小葉片攻角，包管輸出功率在額定范圍內(nèi).（3） 主動失速調(diào)節(jié)：風(fēng)速低于額定風(fēng)速時，控制零碎才艮據(jù)風(fēng)速分幾級控制，控制精度低于變槳距控制；當(dāng)風(fēng)速超出額定風(fēng)速后，變槳零碎通過添加葉片攻角，使葉片“失速”，限制風(fēng)輪接收功率添加（4） 獨立變槳控制風(fēng)力機：因為葉片尺寸較大，每個葉片有十幾噸甚至幾十噸，葉片運轉(zhuǎn)在分歧的地位，受力情況也是分歧的故葉片中立對風(fēng)輪力矩的影響也是不成忽略的.通過對三個葉片進行獨立的控制，可以大大減小風(fēng)力機葉片負載的動搖及轉(zhuǎn)矩的動搖，進而減小傳動機構(gòu)與齒輪箱的疲勞度，減小塔架的震撼，輸出功率基本恒定在額定功率附近.按機械方式分類:按照風(fēng)機組機構(gòu)中是否包含齒輪箱，可分為有齒輪箱的風(fēng)力機，無齒輪的風(fēng)力機和混合驅(qū)動型風(fēng)力機.（1）帶齒輪箱的風(fēng)力發(fā)電機：因為葉尖速度的限制，風(fēng)輪扭轉(zhuǎn)速度普通較慢.風(fēng)輪直徑在100m以上時，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速在15r/min或更低.為了使發(fā)電機的體積變小，就必須是發(fā)電機輸入轉(zhuǎn)速更高，這時候就必須使用變速箱體搞轉(zhuǎn)速使得發(fā)動機輸入轉(zhuǎn)速在1500/min或者3000/min如許，發(fā)電機體積就可以設(shè)計的盡可能小.（2） 無齒輪箱發(fā)電機：將葉輪和發(fā)電機直接連接在一路結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機成為無齒輪箱使風(fēng)力發(fā)電機.這類發(fā)電機因為沒有齒輪箱，所以結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，保護方便故無齒輪箱的風(fēng)力發(fā)電機將來有可能發(fā)展與海上風(fēng)力發(fā)電機上使用.（3） 混合驅(qū)動型風(fēng)力發(fā)電機：混合驅(qū)動型風(fēng)力發(fā)電機采取一級齒輪進行傳動，齒輪箱結(jié)構(gòu)簡單效力高.因為添加了點擊轉(zhuǎn)速點擊尺寸和分量比普通的直趨機組的電機尺寸小，分量也比較輕.所以這類風(fēng)力發(fā)電機具有直趨風(fēng)力發(fā)電機的特點也有體積小，分量輕的有點，逐步成為3GW以上的大型風(fēng)機組設(shè)計開發(fā)的一種趨勢根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電機類型分類，可分為異步型風(fēng)力發(fā)電機和同步型風(fēng)力發(fā)電機.（1） 異步發(fā)電機按其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分歧又可分為：（a） 籠型異步發(fā)電機一一轉(zhuǎn)子為籠型.因為結(jié)構(gòu)簡單可靠、廉價、易于接入電網(wǎng)，而在小、中型機組中得到大量的使用；（b） 繞線式雙饋異步發(fā)電機——轉(zhuǎn)子為線繞型.定子與電網(wǎng)直接連接輸送電能，同時繞線式轉(zhuǎn)子也經(jīng)過變頻器控制向電網(wǎng)輸送有功或無功功率.（2） 同步發(fā)電機型按其發(fā)生扭轉(zhuǎn)磁場的磁極的類型又可分為：（a）電勵磁同步發(fā)電機——轉(zhuǎn)子為線繞凸極式磁極，由外接直流電流激磁來發(fā)生磁場.

（b）永磁同步發(fā)電機（b）永磁同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子為鐵氧體材料制作的永磁體磁極，通常為低速多極式，不必外界激磁，簡化了發(fā)電機結(jié)構(gòu)，因此具有多種上風(fēng).主軸，齒輪箱和發(fā)電機絕對地位可分為緊湊型和長軸安插型?（1） 緊湊型風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪直接與齒輪箱低速軸相連，齒輪高速軸輸出端通過彈性聯(lián)軸節(jié)與發(fā)電機連接，發(fā)電機與齒輪箱外殼連接.這類結(jié)構(gòu)齒輪箱使專門設(shè)計的，因為結(jié)構(gòu)緊湊，可以節(jié)省材料和絕對的費用.感化在風(fēng)輪和發(fā)電機上的力都是通過齒輪箱外殼體傳遞到主框架上的.緊湊型風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)主軸與發(fā)電機軸在同一平面內(nèi)，在齒輪箱損壞是，須要將風(fēng)輪，齒輪箱，發(fā)電機一塊拆上去進行補綴，比較麻煩.（2） 長軸安插型風(fēng)力發(fā)電機：通過固定在機艙主框架的主軸，與齒輪箱低速軸連接.長軸安插型風(fēng)力發(fā)電機的主軸是單獨的，有單獨的軸承支持.這類結(jié)構(gòu)的長處是風(fēng)輪沒有直接感化在齒輪箱的低速軸上，齒輪箱可以采取尺度結(jié)構(gòu)，減小齒輪箱低速軸收到的復(fù)雜力矩，降低了費用，減少了齒輪箱受損的可能性.按照發(fā)電機的轉(zhuǎn)速及并網(wǎng)方式可以將發(fā)電機分為定速風(fēng)機和變速風(fēng)機.⑶定速型風(fēng)力發(fā)電機：定速風(fēng)力機普通采取時速控制的槳葉控制方式，使用直接與電網(wǎng)相連的異步感應(yīng)電動機，因為風(fēng)能的隨機性，驅(qū)動異步發(fā)電機的風(fēng)力機低于額定運轉(zhuǎn)的時間占全年運轉(zhuǎn)時間的60%?70%.為了充分利用低風(fēng)速的風(fēng)能，添加發(fā)電量，廣泛利用雙速異步發(fā)電機，設(shè)計成4級和6級繞組.在低速運轉(zhuǎn)時，雙速異步發(fā)電機的效力比氮素異步發(fā)電機搞，滑差損耗小，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機組在低風(fēng)速運轉(zhuǎn)時，不但槳葉具備有較高的啟動效力，發(fā)電機效力也能堅持在較高的水平.（4）變速風(fēng)力機：變速風(fēng)力機一班配備變槳距功率調(diào)節(jié)方式.風(fēng)力機必須有一套控制零碎來調(diào)節(jié)，限制轉(zhuǎn)速和功率.調(diào)速與功率調(diào)節(jié)安裝的首要任務(wù)是使風(fēng)力機在大風(fēng)，運轉(zhuǎn)發(fā)生故障和過載荷是得到呵護：其次，使風(fēng)電機組能夠在啟動時順利切入運轉(zhuǎn)，電能質(zhì)量符合公共電網(wǎng)請求.按照塔架的分歧可分為塔筒式風(fēng)力機和桁架式風(fēng)力機.（1） 塔架式風(fēng)力發(fā)電機：國內(nèi)及國外絕大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機組采取塔筒式結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)的長處是剛性好，冬季人員登塔平安，連接部分的螺栓