风力发电机组发电所依据的是什么原理

高铁a2023-05-05  35

风力发电机组发电原理

把风能转变为电能的技术。通过风力发电机实现,利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。

风力发电的基本原理是风的动能通过风轮机转换成机械能,再带动发电机发电转换成电能。主导的风力发电机组一般为水平轴式风力发电机,它由叶片、轮毂、增速齿轮箱、发电机、主轴、偏航装置、控制系统、塔架等部件所组成。风轮的作用是将风能转换为机械能,它由气动性能优异的叶片装在轮毂上所组成,低速转动的风轮由增速齿轮箱增速后,将动力传递给发电机。上述这些部件都布置在机舱里,整个机舱由塔架支起。为了有效地利用风能,偏航装置根据风向传感器测得的风向信号,由控制器控制偏航电机,驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动,使机舱始终对向风。由于齿轮箱是在MW级风力发电机组 中过载和过早损坏率较高的部件,国外开始研 制一种直接驱动型的风力发电机组(亦称:无齿轮风力发电机),这种机组采用多级异步电 机与叶轮直接连接进行驱动的方式,免去齿轮为了跟踪最佳叶片尖速比,使风电机组在 较大的风速范围内获得最佳功率输出,须对转速或功率进行调节。常用的调节方式有两种:一种是失速调节,另一种是变桨距调节一即叶片可以绕叶片上的轴转动,改变叶片气动数据,实现功率调节。

风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。

当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)

由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

发电机把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机构均匀运转,因而把机械能转变为电能。

扩展资料

风力发电机组的主要类型与控制要求:

1、定桨距失速型机组

监控系统任务:控制风力发电机并网与脱网;自动相位补偿;监视机组的运行状态、电网状况与气象情况;异常工况保护停机;产生并记录风速、功率、发电量等机组运行数据。

2、全桨叶变距型机组

监控系统任务:控制风力发电机并网与脱网;优化功率曲线;监视机组的运行状态、电网状况与气象情况;异常工况保护停机;产生并记录风速、功率、发电量等机组运行数据。

3、基于变速恒频技术的变速型机组

监控系统任务除去上述功能外主要包括:

基于微处理器及先进IGBT电力电子技术的发电机转子变频励磁;脉宽调制技术产生正弦电压控制发电机输出电压与频率质量;低于额定风速的最大风能(功率)控制与高于额定风速的恒定额定功率控制。

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