风力发电机原理.pptxVIP

讲师：王鹏;

?为什么风力发电机组叶轮越来越大？

?风力发电机的工作原理？

?双馈为什么要有齿轮箱直驱却没有？

?变流器的作用？;

目录;

01;

风车最早出现在三千年前，当时主要用于碾米和提水，在17世纪发展到高潮

在人们开始使用汽轮机和水轮机发电的时候，就有人提出把风车用来发电;

1887-1888年冬，Brush安装了一台被现代人认为是

第一台自动运行的且用于发电的风力机。它是个宠然大物——叶轮直径是17米，有144个由雪松木制成的叶片。风力机运行了约20年，用来给他家地窑里的蓄电池充电。这台发电机仅为12千瓦。这是因为低转速风机效率不可能太高。;

第一次世界大战之后，气动理论及相关技术发展到

了一定水平，积累的大量经验促进了风电技术的进一步发展。1920年德国人AlbertBetz提出了风机从风中获得最大能量的物理学准则。;

发展过程;

在20世纪70年代连续出现两次能源危机使得化石原料价格一路上涨，加之日益严重的环境问

题。各个国家开始建立政府项目推动风力发电，由于风机建造和运维管理经验不足，没有一;

1985-1995

国外风电商在中国建立风场进行试运行

1995-2003

国内风机部件大多来自国外;

02;

风力发电机的分类;

(a)

(b)

(c)

(d);

03;

风力发电机原理;

叶轮;

动量理论采用如下假设：

1.空气是无粘的、不可压缩的理想气体

2.视叶轮为一个无厚度的桨盘，流过桨盘的气流为均匀滑流。

沿流管方向的质量流量处处相等，所以有：

PA∞U∞=PAdUd=PAWUW

其中，下角符号∞代表上游无穷远处的情况；d代表在圆盘处的情况；w代表在尾流远端的情况;

一个很重要的公式

叶片吸收的风能=

CP:风能利用系数，最大为0.593，即贝茨极限P：空气密度，和海拔有关

A??风轮面积，和叶片长度有关，

U∞：风速

对叶片吸收风能影响程度大小依次为：风速、叶片长度、空气密度、风能利用系数;

?升力与阻力;

风能利用系数Cp是叶尖速比λ、桨距角β综合函数，即Cp(λ,#)

1.一个特定的桨距角具有唯一的可使Cp达最大值的叶尖速比，称为最佳叶尖速比，其对应的Cp为最大风能利用系数Cpmax;

最佳功率曲线

λ=Rw/v

在某一固定的风速下，随着风力发电机转速w的变化，使其风力机输出功率P发生变化。不同风速下风力机功率-转速曲线上最大功率点Popt的连线称为最佳功率曲线。;

如何控制机组才能实现最大功率输出？

监测风速？

监测功率输出？

当风速v3→v2，输出功率仍为POA，多余的机械功率迫使转速上升，风力机输出机械功率沿BC上升，发电机的电磁功率沿AC上升，最后重新平衡于C点

不同风速下风力机输出机械功率与转速关系;

齿轮箱;

发电机;

发电机;

发电机;

发电机;

变流器