風(fēng)力發(fā)電課程設(shè)計(jì)-閱讀頁
2025-06-24 23:32本頁面
【正文】 件，機(jī)艙組件，塔架組件以及控制部分。 水平軸風(fēng)力機(jī)主要由風(fēng)輪、塔架、對風(fēng)裝置、齒輪箱組成 。當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片受到離心力和氣動力的作用，離心力對葉片是一個(gè)拉力，而氣動力使葉片彎曲。 （ 2） 塔架：為了讓風(fēng)輪能在較高的風(fēng)速中運(yùn)行，需要塔架把風(fēng)輪支撐起來。選擇塔架時(shí)要必須考慮其成本，根據(jù)實(shí)際情況而定 。小型風(fēng)力機(jī)的對風(fēng)裝置，利用尾舵控制對風(fēng)。 （ 4） 齒輪箱 ： 由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低，而且風(fēng)力的大小經(jīng)常變化著，這又使得轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。齒輪箱的主要作用是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動力傳遞 6 給發(fā)電機(jī)，通過齒輪副的增速作用使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。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)聯(lián)合制動。風(fēng)力與速度平方成正比，所以風(fēng)的功率與風(fēng)度的三次方成正比。 風(fēng)輪從風(fēng)中吸收的功率如下： 3pP C A v?? 2AR?? 式中： P 為輸出功率 ， pC 為風(fēng)輪機(jī)的功率系數(shù)， ρ 為空氣密度， ρ 為空氣密度， R為風(fēng)輪半徑， v 為風(fēng)速。 控制方式 （ 1）偏航系統(tǒng)的控制方式： 偏航系統(tǒng)用于在風(fēng)向變化時(shí)，可以保證風(fēng)輪跟著轉(zhuǎn)動，一般由風(fēng)向傳感器和伺服電機(jī)組合而成。 （ 2）變槳系統(tǒng)的控制方式： 所以，選用電機(jī)驅(qū)動。 3 設(shè)備計(jì)算及選型 風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 葉片設(shè)計(jì)計(jì)算 風(fēng)輪半徑： 3182 PPR Cv??? (31) 式中： P—— 一臺風(fēng)力機(jī)功率， W ? —— 空氣密度，取 3/kgm v —— 風(fēng)速， m/s PC —— 功率系數(shù) 解得 R= 風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速： 60vn D??? (32) 式中： ? — 葉尖速比，取值 6 解得： n = 輪轂選型 風(fēng)輪輪轂是連接葉片與風(fēng)輪 轉(zhuǎn)軸的部件，用于傳遞風(fēng)輪的力和力矩到后面的機(jī)構(gòu)。主要有三種結(jié)構(gòu)： （ 1）固定式輪轂：三葉片風(fēng)輪大多采用固定式輪轂，制造成本 8 低，維護(hù)少，不存在磨損問題。 （ 3）各葉片自由的鉸鏈?zhǔn)捷嗇?,風(fēng)輪可保持恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。 塔架設(shè)計(jì)計(jì)算 塔架高度： 塔架高度要滿足風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，而且要考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素，塔架一般高度為： H h C R? ? ? (33) 式中： h — 接近風(fēng)輪葉片的地面障礙物的高度， m C — 風(fēng)輪葉掃落到障礙物最高點(diǎn)的距離 ~2m 解得： H=12m 塔架結(jié)構(gòu)： 根據(jù)塔架最大承受的載荷及風(fēng)能資源利用效率、成本的綜合比較選擇塔架的高度、材料及結(jié)構(gòu)。 機(jī)艙設(shè)計(jì) 機(jī)艙一般包容了將風(fēng)輪獲得的能量進(jìn)行傳遞、轉(zhuǎn)換的全部機(jī)械和電氣部件。設(shè)計(jì)機(jī)艙要求盡可能減小機(jī)艙質(zhì)量而增加其剛度；兼顧艙內(nèi)各部件安裝、檢修便利與機(jī)艙空間要緊湊，滿足通風(fēng)、散熱、檢查等維護(hù)需求，機(jī)艙對流動空氣的阻力要小。 控制系統(tǒng)選型設(shè)計(jì) ZK460W 12/10 型控制器主要用于風(fēng)電系統(tǒng)組成的供電網(wǎng)絡(luò)， 10 控制器操作比較簡單，性能可靠。 變流器功率選擇： 變流器將主發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電能整流成直流電，在逆變成與電網(wǎng)匹配的交流電，電能諧波少，質(zhì)量高。 由此得： kw521 ?? PP變 11 型號 額定功率 kw15 空載直流電流 逆變效率 %80 逆變輸出電壓 V220 主供方式 AC 輸出頻率 HZ300~0 運(yùn)行溫度范圍 ℃50~25? 逆變器選型計(jì)算 用于風(fēng)力發(fā)電的逆變器輸出交流電的頻率為 50Hz。完整的逆變電路由主逆變電路、輸入電路、輸出電路、控制電路、輔助電路和保護(hù)電路組成。選用西門子的 3TB 系列接觸器。選用繼電器型號為LCD84 發(fā)電機(jī)差動型，它適應(yīng)于大型交流發(fā) 電機(jī)差動保護(hù)電路中。在發(fā)電機(jī)處可以選用型號為 LMZD220 的高壓熔斷器；偏航、變槳距以及溫度控制模塊選用 RT18 低壓熔斷器。 溫度傳感器選用 PT100風(fēng)管式溫度傳感器。設(shè)計(jì)過程中掌握了風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行過程，對風(fēng)力發(fā)電有了更進(jìn)一 步的深入了解。雖然在設(shè)計(jì)的過程中出現(xiàn)了一些問題，發(fā)現(xiàn)了自己在這方面知識的欠缺，如在選型計(jì)算中，自己設(shè)計(jì)考慮的因素畢竟有限，得出的計(jì)算結(jié)果和選用的部件會有一定的誤差。我個(gè)人覺得課程設(shè)計(jì)相當(dāng)于模擬訓(xùn)練，實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，我們每一位同學(xué)也轉(zhuǎn)而變成了研究院里的一名設(shè)計(jì)師，承包了一項(xiàng)大工程，從實(shí)地考察到確定設(shè) 13 計(jì)方案，從設(shè)計(jì)計(jì)算到施工繪圖每個(gè)過程我們都要認(rèn)認(rèn)真真，實(shí)事求是，本著負(fù)責(zé)謹(jǐn)慎的態(tài)度，使我們的設(shè)計(jì)合理實(shí)用，經(jīng)濟(jì)舒適。還好我們有所認(rèn)識，有所領(lǐng)悟，我們會在以后的工作中加以改正，補(bǔ)充不足。 實(shí)踐出真知。從錯(cuò)誤中吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，保證以后不再犯類似錯(cuò)誤。隨著課程設(shè)計(jì)的不斷深入，我也逐漸發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的專業(yè)知識不夠用，對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng) 的了解并不透徹，總之有許多不足。 在此謝謝指導(dǎo)老師和同學(xué)們的悉心教導(dǎo)和幫
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1