原理:风力发电的原理是将风能转换为机械能,机械能转换为电能的电力设备。广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。
巨大叶片转动并不是靠风推,而是靠升力像飞机翅膀一样
风力发电机的叶片从地面看上去给人的感觉较小,但实际上这些叶片很大。普通的风电叶片都有40多米长,而目前最大的风电叶片长度已经超过100米,远超过大型客机的机翼长度。那么风是如何带动如此巨大的叶片旋转的呢?
其实,风并非“推”动风轮叶片,而是由于叶片横截面的形状上下不对称,风在通过叶片上方的时候流速大,通过下方的时候流速小。这就会导致叶片上方的压强小,下方的压强大,形成叶片上下面的压差,这种压差会产生升力,令风轮旋转。
风力发电的输出
风力发电机因风量不稳定,故其输出的是 13~25V 变化的交流电,须经充电器整流,再对 蓄电瓶充电, 使风力发电机产生的电能变成化学能。 然后用有保护电路的逆变电源, 把电瓶 里的化学能转变成交流 220V 市电,才能保证稳定使用。
03 风机的机构
风力发电机组是由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。
(1)叶片:叶片是吸收风能的单元,用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。
(2)变浆系统:变浆系统通过改变叶片的桨距角,使叶片在不同风速时处于最佳的吸收风能的状态,当风速超过切出风速时,使叶片顺桨刹车。
(3)齿轮箱:齿轮箱是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机,并使其得到相应的转速。
(4)发电机:发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。转子与变频器连接,可向转子回路提供可调频率的电压,输出转速可以在同步转速±30%范围内调节。
(5)偏航系统:偏航系统采用主动对风齿轮驱动形式,与控制系统相配合,使叶轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高发电效率。同时提供必要的锁紧力矩,以保障机组安全运行。
(6)轮毂系统:轮毂的作用是将叶片固定在一起,并且承受叶片上传递的各种载荷,然后传递到发电机转动轴上。轮毂结构是3个放射形喇叭口拟合在一起的。
风力发电机的工作原理是通过风力推动叶轮旋转,再通过传动系统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电,有效的将风能转化成电能。