【正文】 然不能完全停止，所以風(fēng)力機(jī)的效率總是小于 1。所以，在帶動發(fā)電機(jī)之前，還必須附加一個齒輪箱，再加一個調(diào)速裝置使得轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，然后在連接到發(fā)電機(jī)上。當(dāng)風(fēng)速高于風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)風(fēng)速時，為防止葉片損壞，需對風(fēng)輪進(jìn)行控制，控制風(fēng)輪有三種方法： a，使風(fēng)輪偏離主方向； b，改變?nèi)~片角度；利用擾流器，產(chǎn)生阻力，以降低風(fēng)輪轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)中采用的是水平軸風(fēng)力機(jī)。 （ 2） 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過連接的齒輪變速箱來提高輸出端轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，該軸與發(fā)電機(jī)相連。槳葉具有良好的動力外形，在氣流的作用下能產(chǎn)生空氣動力是風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通過齒輪箱增速驅(qū)動發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化電能。其特點(diǎn)是項(xiàng)目規(guī)模小，單機(jī)容量小，最大單機(jī) 200KW，總裝機(jī)容量 KW。 （ 3）風(fēng)電電價快速下降。風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)沿著增大單機(jī)容量、提高轉(zhuǎn)換效率的方向發(fā)展。 風(fēng)力發(fā)電概述 風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與展望 全球風(fēng)能資源極為豐富，技術(shù)上可以利用的資源總量估計(jì)約 53 106億 kWh /年。 本文 提出的解決方案為，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組帶動 單 相交流發(fā)電機(jī)，然后通過 AC— DC— AC 變換為用戶需要的標(biāo)準(zhǔn)交流電 ， 并且考慮到風(fēng)力的不穩(wěn)定性，在系統(tǒng)中并入蓄電池組， 通過控制電路的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制， 保證系統(tǒng)在風(fēng)能充足時可蓄能，在風(fēng)能不充足時亦可為負(fù)載供電。 關(guān)鍵詞 ： 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；整流 —— 逆變；繼電控制 湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 ............................................................................................................................................1 目 錄 ........................................................................................................................................2 引 言 ........................................................................................................................................4 第一章 緒論 ..............................................................................................................................5 風(fēng)力發(fā)電概述 .....................................................................................................................5 風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與展望 ................................................................................... 5 風(fēng)力發(fā)電的原理和特點(diǎn) ............................................................................... 6 論文系統(tǒng)概述 .....................................................................................................................7 第二章 風(fēng)力機(jī)原理及其結(jié)構(gòu) .................................................................................................. I 風(fēng)力機(jī)的氣動原理 ............................................................................................................. I 風(fēng)力機(jī)的主要部件 ............................................................................................................. I 風(fēng)力機(jī)的功率 ................................................................................................................... III 第三章 電氣設(shè)計(jì)部分 ............................................................................................................ III 發(fā)電機(jī) ............................................................................................................................... III 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理及電路圖 ............................................................. IV 勵磁調(diào)節(jié)器的工作原理 .............................................................................. V 整流部分 ..........................................................................................................................VII 電路圖和工作原理 .................................................................................... VII 參數(shù)選擇 ..................................................................................................... XI 蓄電池 ............................................................................................................................. XII 蓄電池的性能 ............................................................................................XII 充放電保護(hù)電路 ...................................................................................... XIV 圖 38 充放電保護(hù)電路 .................................................................................... XIV 蓄電池組供電控制設(shè)計(jì) .......................................................................... XIV 逆變電路 ......................................................................................................................... XV 逆變電路及其工作原理 .......................................................................... XVI IGBT 的驅(qū)動電路 .................................................................................... XVII 結(jié) 論 ................................................................................................................................... XIX 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................ XX 湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 致 謝 ................................................................................................................................... XXI 湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 引 言 隨著 世界工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，使得能源消耗逐漸增加，全球工業(yè)有害物質(zhì)的排放量與日俱增，從而造成氣候異常、災(zāi)害增多、 惡性疾病的多發(fā)，因此，能源和環(huán)境問題成為當(dāng)今世界所面臨的兩大重要課題。而風(fēng)能售價也已能為電力用戶所承受：一些美國的電力公司提供給客戶的風(fēng)電優(yōu)惠售價已達(dá)到 2～ /kWh， 此售價使得美國家庭有 25%的電力可以通過購買風(fēng)電獲得。另外 ,可變槳翼和雙饋電機(jī)的采用 ,使機(jī)組更能適 應(yīng)風(fēng)速的變化 , 大大提高了效率。有關(guān)專家預(yù)測，世界風(fēng)力發(fā)電能力每增加一倍，成本就下降 15%。 第三階段是 1996年后擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模階段。 （ 2） 風(fēng)速隨時變化，風(fēng)電機(jī)組承受著十分惡劣的交變載荷。 （ 4） 引出的 單 相交流電通過整流器變成穩(wěn)定的直流電。 圖 21氣動升力圖 從圖可以看出，機(jī)翼翼型運(yùn)動的氣流方向有所變化，在其上表面形成低壓區(qū)，在其下表面形成高壓區(qū)，產(chǎn)生向上的合力，并垂直于氣流方向。選擇塔架時要必須考慮其成本，根據(jù)實(shí)際情況而定。為了增加齒輪箱的制動能力，在齒輪箱的輸入端或輸出端設(shè)置剎車裝置配合葉尖制動裝置實(shí)現(xiàn)湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III 聯(lián)合制動。其電路圖如圖 3— 1所示。 勵磁調(diào)節(jié)器的工作原理 勵磁調(diào)節(jié)器的作用是使發(fā)電機(jī)能自動調(diào)節(jié)其勵磁電流（即勵磁磁通）的大小，來抵消因風(fēng)速變化而導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化對發(fā)電機(jī)端電壓的影響。發(fā)電機(jī)正常工作時，逆流繼電器的電壓線圈及電流線圈內(nèi)流過的電流產(chǎn)生的吸力是動合觸點(diǎn) I2閉合；當(dāng)風(fēng)速太低，發(fā)電機(jī)端電壓低于蓄電池組電壓時，繼電器電流線圈瞬間流過反向電流，此電流產(chǎn)生的磁場與電壓線圈內(nèi)流過的電流產(chǎn)生的磁場作用相反，而電壓線圈內(nèi)流過的電流由于發(fā)電機(jī)電壓下降也減小了，由其產(chǎn)生的磁場也減弱了，故由電壓線圈及電流線圈內(nèi)電流所產(chǎn)生的總磁場的吸力減弱，是的動合觸點(diǎn) I2斷開，從而斷開了蓄電湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) VII 池想發(fā)電機(jī)勵磁繞組送電的回路。 湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) VIII 圖 511 單相橋式整流電路 下面按圖 511所示電路進(jìn)行分析。負(fù)載所得脈動直流電壓的平均值是 2220 in21 UUttdUU o ??? ? ???? ? 上式表示整流電壓平均值與整流變壓器二次側(cè)交流電壓有效值之間的關(guān)系，即整流電壓的平均值是交流電壓有效值的 。為了防止過電壓破壞元件，通常在整流回路的直流側(cè)接入阻容過電壓保護(hù)。這是由于蓄電池組存在內(nèi)阻的原因所致。充放電控制器可防止蓄電池的過充與過放。 圖 39蓄電池組供電控制電路 當(dāng)風(fēng)力充足，發(fā)電機(jī)正常工作時，逆流繼電器的電壓線圈和電流線圈內(nèi)流 過的電流產(chǎn)生的磁力使動合觸點(diǎn) I2閉合，風(fēng)電向負(fù)載供電，同時向蓄電池充電；當(dāng)風(fēng)力不足，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速太低時，逆流繼電器產(chǎn)生的磁力消失，此時動開觸點(diǎn) I2閉合，同時動合觸點(diǎn) I2斷開，此時即切換成蓄電池組向負(fù)載供電。Uo含有各次諧波，如果想得到正玄波電壓，則可通過濾波器獲得。 （ 2） 提供足夠大的瞬態(tài)功率或瞬時電流 ,使 IGBT能迅速建立柵控電場而導(dǎo)通。 （ 3） 圖中電容 C用來吸收由電源連接阻抗引起的供電電壓變化 ,并不是電源的供電濾波電容 ,一般 取值為 47 F。