水平轴风力发电机设计

目录摘要.....................................................................ⅠAbstract................................................................Ⅱ1绪论....................................................................11.1风能资源的概述........................................................11.2风能资源的利用........................................................11.3风能资源利用的原理....................................................11.4风力发电的输出........................................................31.5风力发电机的种类......................................................31.5.1水平轴风力发电机....................................................31.5.2垂直轴风力发电机....................................................42水平轴发电机的基本功能构成及工作原理....................................52.1水平轴风力发电机的结构简介............................................52.2水平轴发电机关键部件详细介绍认知......................................62.2.1风轮叶片介绍........................................................62.2.2发电机..............................................................62.2.3调速机构............................................................82.2.4调向机构............................................................92.2.5手刹车机构..........................................................92.2.6塔架...............................................................103小型风力发电机叶轮和发电机装置的选择确定...............................113.1设计风速的确定.......................................................113.2风轮外形的计算.......................................................123.2.1风能利用系数Cp.....................................................123.2.2风轮的扫掠面积确定.................................................123.2.3风轮直径的确定.....................................................133.2.4回转体水平轴向力的计算.............................................143.2.5发电机的选择确定...................................................144水平轴风力发电机回转体的设计与计算.....................................164.1回转体结构设定.......................................................164.2轴承的计算与选用.....................................................164.2.1轴承的功能与作用...................................................164.2.2轴承的查表选用.....................................................165塔架...................................................................225.1塔架高度的确定.......................................................225.2塔架材料的确定.......................................................225.3整体建模效果图.......................................................23总结.....................................................................24参考文献.................................................................25致谢.....................................................................26I摘要风能是清洁绿色的动力，风力能源目前相对于我国来说还是相当充裕的。风力发电就是获取风能最主要的一种方法。风力发电的根本工作原理，是通过风力使其叶片转动，然后经过增速机把风轮转动的速度提高到一定的值，继而使发电机正常工作然后发电。现在风力发电技术已经达到了一定的地步，基本风速达到3m/s的速度后，发电机就可以开使正常工作继而发电。该课题是设计一台小型水平轴风力发电机，它的基本组成部件主要有以下五种①叶片②发电机③回转体④塔架⑤控制系统等。本课题对风力发电机进行了基本的讲述，首先计算风轮的扫掠面积，继而确定风轮的直径，选定发电机，然后通过以上计算查表选择轴承等部件，确定塔架的高度及材料，并绘制了图纸。关键词：风力发电机；回转体；风轮IIAbstractWindpowerisacleanandgreenpower,andwindpowergenerationisquiteabundantrelativetoourcountry.Windpoweristhemostimportantwaytogetwindenergy.Thebasicprinciplesandoverallstructureofsmallwindturbinesarelistedbelow.Thisprojectistodesignasmallhorizontalaxiswindpowergeneratorwithapowerof2000W.Thestructureofthegeneratorisasmallhorizontalaxiswindturbine.Thebasiccomponentsofthegeneratorareasfollows:(1)fivekindsofblade(2)generator(3)yawdevice(4)towerframe(5)controlsystem,etc.Amongthem,therevolvingbodyplaystheroleoforientation,supportandprotectioninthisorganization.Thesubjecthascarriedonthebasicnarrationtothewindpowergenerator,mainlycarriedoutthedetaileddesignandcalculationofthepartoftherotarybody,calculateditsaxialandradialforcebycalculatingitswindwardarea,selectedthegenerator,calculatedthegravityofthewindwheelroughly,andthenselectedthebearingandothercomponentsthroughtheabovecalculationtable,andpassedtherealtime.Anddrawthedrawings.Keywords:windturbine;rotarybody;impeller河北科技学院2019届本科生毕业设计11绪论1.1风能资源的概述我国的风能资源十分丰富，每年可开发利用的风能储量约为10亿千瓦，其中，陆地上风能储量约为2.53亿千瓦，而海上可开发和利用的风能储量约为7.5亿千瓦，共计10亿多千瓦。风能是清洁绿色的源动力，属于可再生资源之一。并且我国的风能储量相对于其他国家而言还是占有一定优势的。可开发利用比例也非常可观，而且我国开采风能技术已经达到一定地步，比较适合开发利用风力发电项目，能够给国家节省资源，给国民创造利益。1.2风能资源的利用风在全球的储藏量都很大，它并不会因为人们大量的开发利用而减少，也不会因为其他客观的因素而影响，它是我们能够开发利用并且长期使用的可再生能源。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一左右。也正是因为这样，全世界都非常重视开发研究风能资源，以便能够更充分利用风力发电。人类很早以前就对风力发电的开发和利用进行研究了，期间也有过很多发明，经过人们的不懈努力，反复尝试，现在风力发电的制造与安装技术正在逐步趋于完善。这对全世界来说都是一个福音。但是风能也是有不足的地方，因为风的大小并不是我们可以控制的，台风、龙卷风都能在一瞬间摧毁很多建筑物，对人们造成不可估量的损失，所以我们不能停下对风能开发利用的脚步，一定要攻克这个难关，让人能够有实力来应对风力过大所带来的灾害。1.3风能资源利用的原理我们常说的风力发电其本质就是把风的动能通过叶片和发电机的组合体转化为机械能，然后再把机械能转变成电能。风力发电的根本工作原理，是通过风力使其叶片转动，然后经过增速机把风轮转动的速度提高到一定的值，继而使发电机正常工作然后发电。现在风力发电技术已经达到了一定的地步，基本风速达到3m/s的速度后，发电机就可以开使正常工作继而发电。因为风能绿色无污染，并且风力发电在任何情况下都无需原料等原河北科技学院2019届本科生毕业设计2因，它已经在慢慢的成为一种趋势。风轮（包括尾翼）、塔架和发电机这三个部分构成的整体称为发电机组，也是风力发电需要的基本装置。其中风轮由两只或两只以上叶片组成，它是将风的动能转化成机械能的重要部件。风能资源的最典型应用就是用来发电。将风能有效的转化为电能的有效途径就是通过发电机进行转化。通过外部风力作用到发电机机组叶片上，使得叶片进行旋转，以此带动发电机的电机轴随着转动。发电机的转子做切割磁感线的运动，继而产生电流。将风能有效的转化为电能。随着生态环境保护重要性的不断升级，有效解决环境污染问题已经是个破在眉捷的话题了。因此，风力发电的应用在不久的将来，势必会