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風力發電機結構
轉子葉片:捉獲風,并將風力傳送到轉子軸心。現代600千瓦風力發電機上,每個轉子葉片的測量長度大約為20米,而且被設計得很象飛機的機翼。
軸心:轉子軸心附著在風力發電機的低速軸上。
低速軸:風力發電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現代600千瓦風力發電機上,轉子轉速相當慢,大約為19至30轉每分鐘。軸中有用于液壓系統的導管,來激發空氣動力閘的運行。
齒輪箱:齒輪箱左邊是低速軸,它可以將高速軸的轉速提高至低速軸的50倍。
高速軸及其機械閘:高速軸以1500轉每分鐘運轉,并驅動發電機。它裝備有緊急機械閘,用于空氣動力閘失效時,或風力發電機被維修時。
電子控制器:包含一臺不斷監控風力發電機狀態的計算機,并控制偏航裝置。為防止任何故障(即齒輪箱或發電機的過熱),該控制器可以自動停止風力發電機的轉動,并通過電話調制解調器來呼叫風力發電機操作員。
液壓系統:用于重置風力發電機的空氣動力閘。
冷卻元件:包含一個風扇,用于冷卻發電機。此外,它包含一個油冷卻元件,用于冷卻齒輪箱內的油。一些風力發電機具有水冷發電機。
風速計及風向標:用于測量風速及風向
尾舵:常見于水平軸上風向的小型風力發電機(一般在10KW及以下)。位于回轉體后方,與回轉體相連。主要作用一為調節風機轉向,使風機正對風向。作用二是在大風風況的情況下使風力機機頭偏離風向,以達到降低轉速,保護風機的作用。
1)基本原理
永磁同步風力發電的基本原理,就是利用風力帶動風力機葉片旋轉,拖動永磁同步發電機的轉子旋轉,實現發電。永磁同步風力發電系統和籠型變速恒頻風力發電系統類似,只是所采用的發電機為永磁式發電機,轉子為永磁式結構,不需外部提供勵磁電源,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現的,把永磁同步發電機的變頻的交流電通過變頻器轉變為電網同頻的交流電,實現風力發電的并網,因此變頻器的容量與系統的額定容量相同。
(2)技術特點
在過去的幾十年里,由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善,永磁同步發電機已變得越來越具吸引力了。采用永磁同步發電機的風力發電系統具有以下特點:
1)永磁同步發電機系統不需要勵磁裝置,具有重量輕、效率高、功率因數高、可靠性好等優點;
2)變速運行范圍寬,即可超同步運行也可以亞同步運行;
3)轉子無勵磁繞組,磁極結構簡單、變頻器容量小,可以做成多極電機;
4)同步轉速降低,使風輪機和永磁發電機可直接耦合,省去了風力發電系統中的齒輪增速箱,減小了發電機的維護工作并降低噪聲,使直驅永磁風力發電機系統
