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小功率风力发电并网逆变器控制系统的仿真模型建立研究 第2页

更新时间:2016-9-1:  来源:毕业论文
1.2  风力发电技术概况
1.2.1 风力发电机的分类
风力发电就是将风能转化为机械能进而转化为电能的过程,其中风力机及其控制系统将风能转化为机械能;发电机及其控制系统将机械能转化为电能。
风力发电技术是集空气动力、电机制造、液压传动和计算机自动控制为一体的综合性技术。大致由以下几个子系统组成:桨叶、增速齿轮箱、发电机、塔架控制设备、电缆、地面支撑设备、各子系统连接设备。
风轮是将风能转换为机械能的装置,它由气动性能优异的叶片(目前商业机组一般为3个叶片)装在轮毂上所组成,低速转动的风轮通过传动系统由增速齿轮箱增速,本文来自辣|文,论`文'网,毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324_9114找源文将动力传递给发电机。上述这些部件都安装在机舱平面上,整个机舱由高大的搭架举起。由于风向经常变化,为了有效地利用风能,必须要有迎风装置,它根据风向传感器测得的风向信号,由控制器控制偏航电机,驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动,使机舱始终对风。其中风电机组的整体设计、叶片的材料和加工技术、自动化控制系统、液压和传感技术是风机制造的关键。
风机是基本的风能转换设备,按主轴装置形式大致可分两大类:(1)垂直轴风力机又称达里厄式风机,转轴与风力的来流方向垂直,如图1.3所示。(2)水平轴风力机,转轴与风力的来流方向平行,如图1.4所示。目前较常用的大型机组为水平轴风力发电机,其主要有定桨距失速调节型和变桨距调节型两大类。
 图1.3 达里厄式风力机     图1.4 水平轴风力机
1、定桨距失速调节型风力发电机
定桨距是指叶片被固定安装在轮毂上,其桨距角(叶片上某一点的弦线与转子平面间的夹角)固定不变,失速型是指桨叶翼型本身所具有的失速特性(当风速高于额定值时,气流的攻角增大到失速条件、使桨叶的表面产生涡流,效率降低,以达到限制转速和输出功率的目的)。这种技术是丹麦风电制造技术的核心,优点是调节简单可靠,控制系统可以大大简化,其缺点是叶片重量大(与变桨距风机叶片比较),轮毂、塔架等部件受力增大。这种风电机基本上都采用了鼠笼型转子,有一部分机组为了提高低风速时段的发电效率,采用了变极技术。

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