風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動(dòng)力機(jī)械,又稱風(fēng)車。廣義地說(shuō),它是一種以太陽(yáng)為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機(jī)。
許多世紀(jì)以來(lái),風(fēng)力發(fā)電機(jī)同水力機(jī)械一樣,作為動(dòng)力源替代人力、畜力,對(duì)生產(chǎn)力的發(fā)展發(fā)揮過(guò)重要作用。近代機(jī)電動(dòng)力的廣泛應(yīng)用以及二十世紀(jì)50年代中東油田的發(fā)現(xiàn),使風(fēng)力機(jī)的發(fā)展緩慢下來(lái)。
70年代初期,由于“石油危機(jī)”,出現(xiàn)了能源緊張的問(wèn)題,人們認(rèn)識(shí)到常規(guī)礦物能源供應(yīng)的不穩(wěn)定性和有限性,于是尋求清潔的可再生能源遂成為現(xiàn)代世界的一個(gè)重要課題。風(fēng)能作為可再生的、無(wú)污染的自然能源又重新引起了人們重視。
機(jī)械連接與功率傳遞水平軸風(fēng)機(jī)槳葉通過(guò)齒輪箱及其高速軸與萬(wàn)能彈性聯(lián)軸節(jié)相連,將轉(zhuǎn)矩傳遞到發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸,此聯(lián)軸節(jié)應(yīng)按具有很好的吸收阻尼和震動(dòng)的特性,表現(xiàn)為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移,并且聯(lián)軸器可阻止機(jī)械裝置的過(guò)載。另一種為直驅(qū)型風(fēng)機(jī)槳葉不通過(guò)齒輪箱直接與電機(jī)相連風(fēng)機(jī)電機(jī)類型
根據(jù)定槳矩失速型風(fēng)機(jī)和變速恒頻變槳矩風(fēng)機(jī)的特點(diǎn),國(guó)內(nèi)目前裝機(jī)的電機(jī)一般分為二類:
異步型
(1)籠型異步發(fā)電機(jī);功率為600/125kW 750kW 800kW 12500kW
定子向電網(wǎng)輸送不同功率的50Hz交流電;
(2)繞線式雙饋異步發(fā)電機(jī);功率為1500kW
定子向電網(wǎng)輸送50Hz交流電,轉(zhuǎn)子由變頻器控制,向電網(wǎng)間接輸送 有功或無(wú)功功率。
同步型
(1)永磁同步發(fā)電機(jī);功率為750kW 1200kW 1500kW 由永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng),定子輸出經(jīng)全功率整流逆變后向電網(wǎng)輸送50Hz交流電
(2)電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī);由外接到轉(zhuǎn)子上的直流電流產(chǎn)生磁場(chǎng),定子輸出經(jīng)全功率整流逆變后向電網(wǎng)輸送50Hz交流電
根據(jù)葉片形式的不同,現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為以下兩類:
水平軸
世界上目前利用最多的形式,功率最大5MW左右。
新型垂直軸
21世紀(jì)初由中國(guó)、日本、歐洲幾乎同時(shí)發(fā)明的一種新型風(fēng)力發(fā)電機(jī),有別于最早的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)(達(dá)里厄型),效率高于水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī),無(wú)噪音和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),維護(hù)簡(jiǎn)單。已成為歐美市場(chǎng)中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的首選。世界上目前最大功率是由上海模斯電子設(shè)備有限公司(MUCE)生產(chǎn)的50千瓦垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī),日本最大功率30千瓦,英美國(guó)家生產(chǎn)的功率在1千瓦到10千瓦之間。
最近,國(guó)內(nèi)外多家公司提出了建造超大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的計(jì)劃(10MW),此項(xiàng)計(jì)劃得到落實(shí)后,由于成本遠(yuǎn)低于目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī),必將逐步取代水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī),成為世界新能源的主力軍!
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