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維修技術(shù)
我國風(fēng)力發(fā)電機的工作原理及發(fā)展現狀
內容簡(jiǎn)介:風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉換為機械功的動(dòng)力機械,又稱(chēng)風(fēng)車(chē)。廣義地說(shuō),它是一種以太陽(yáng)為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應急來(lái)用的話(huà),還是不如柴油發(fā)電機。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源,但是卻可以長(cháng)期利用。
    風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能轉化為電能的裝置,主要由葉片,發(fā)電機,機械部件和電氣部件組成。根據旋轉軸的不同,風(fēng)力發(fā)電機主要分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機兩類(lèi),目前市場(chǎng)上水平軸風(fēng)力發(fā)電機占主流位置。
風(fēng)力發(fā)電機的分類(lèi):
根據風(fēng)力發(fā)電機旋轉軸的區別,風(fēng)力發(fā)電機可以分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。 
    水平軸風(fēng)力發(fā)電機 
    水平軸風(fēng)力發(fā)電機:旋轉軸與葉片垂直,一般與地面平行,旋轉軸處于水平的風(fēng)力發(fā)電機。 
    垂直軸風(fēng)力發(fā)電機:旋轉軸與葉片平行,一般與地面吹垂直,旋轉軸處于垂直的風(fēng)力發(fā)電機。 
    垂直軸風(fēng)力發(fā)電機 
    目前占市場(chǎng)主流的是水平軸風(fēng)力發(fā)電機,平時(shí)說(shuō)的風(fēng)力發(fā)電機通常也是指水平軸風(fēng)力發(fā)電機。目前水平軸風(fēng)力發(fā)電機的功率最大已經(jīng)做到了5wm左右。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機雖然最早被人類(lèi)利用,但是用來(lái)發(fā)電還是近10多年的事。與傳統的水平軸風(fēng)力發(fā)電機相比,垂直軸風(fēng)力發(fā)電機具有不用對風(fēng)向,轉速低,無(wú)噪音等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也存在起動(dòng)風(fēng)速高,結構復雜等缺點(diǎn),這都制約了垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的應用。

風(fēng)力發(fā)電機概述:
    盡管風(fēng)力發(fā)電機多種多樣,但歸納起來(lái)可分為兩類(lèi):
    1、水平軸風(fēng)力發(fā)電機,風(fēng)輪的旋轉軸與風(fēng)向平行;
    2、垂直軸風(fēng)力發(fā)電機,風(fēng)輪的旋轉軸垂直于地面或者氣流方向。
    機械連接與功率傳遞水平軸風(fēng)機槳葉通過(guò)齒輪箱及其高速軸與萬(wàn)能彈性聯(lián)軸節相連,將轉矩傳遞到發(fā)電機的傳動(dòng)軸,此風(fēng)力發(fā)電機聯(lián)軸節應按具有很好的吸收阻尼和震動(dòng)的特性,表現為吸收適 MUCE垂直軸風(fēng)力發(fā)電機 量的徑向、軸向和一定角度的偏移,并且聯(lián)軸器可阻止機械裝置的過(guò)載。另一種為直驅型風(fēng)機槳葉不通過(guò)齒輪箱直接與電機相連風(fēng)機電機類(lèi)型。 
    風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能轉換為機械功的動(dòng)力機械,又稱(chēng)風(fēng)車(chē)。廣義地說(shuō),它是一種以太陽(yáng)為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機。
    許多世紀以來(lái),風(fēng)力發(fā)電機同水力機械一樣,作為動(dòng)力源替代人力、畜力,對生產(chǎn)力的發(fā)展發(fā)揮過(guò)重要作用。近代機電動(dòng)力的廣泛應用以及二十世紀50年代中東油田的發(fā)現,使風(fēng)力機的發(fā)展緩慢下來(lái)。 
    70年代初期,由于“石油危機”,出現了能源緊張的問(wèn)題,人們認識到常規礦物能源供應的不穩定性和有限性,于是尋求清潔的可再生能源遂成為現代世界的一個(gè)重要課題。風(fēng)能作為可再生的、無(wú)污染的自然能源又重新引起了人們重視。

我國風(fēng)力發(fā)電機發(fā)展現狀:
  2007年,全球風(fēng)力發(fā)電的累計裝機容量已達9.41萬(wàn)兆瓦,比上一年的7.42萬(wàn)兆瓦增加27%。2007年,中國風(fēng)電裝機為605萬(wàn)千瓦,提前3年實(shí)現2010年的規劃目標;2001年到2007年的6年間,中國風(fēng)電裝機增長(cháng)了14倍;僅2007年一年,中國風(fēng)電裝機就增加344.9萬(wàn)千瓦,比中國風(fēng)電有史以來(lái)的累積總量還多。隨著(zhù)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,風(fēng)電設備供不應求。 
  2006年,中國共有風(fēng)電機組6469臺,其中兆瓦級機組占21.2%,2007年,這個(gè)比例躍升為38.1%,提高了16.9個(gè)百分點(diǎn)。 
  近年來(lái),新興市場(chǎng)的風(fēng)電發(fā)展迅速。在國家政策支持和能源供應緊張的背景下,中國的風(fēng)電特別是風(fēng)電設備制造業(yè)也迅速崛起,已經(jīng)成為全球風(fēng)電最為活躍的場(chǎng)所。2006年全球風(fēng)電資金中9%投向了中國,總額達16.2億歐元(約162.7億元人民幣)。2007年,中國風(fēng)電裝機容量已排名世界第五。 
  中國巨大的風(fēng)電市場(chǎng)以及廉價(jià)的勞動(dòng)力成本,吸引了大量國外風(fēng)電巨頭紛紛在中國設廠(chǎng),或采取與國內企業(yè)合資的方式,生產(chǎn)的產(chǎn)品都被貼上了中國制造的標簽。中國制造的風(fēng)電設備產(chǎn)品占據越來(lái)越大的市場(chǎng)份額,風(fēng)機產(chǎn)品正在經(jīng)歷一個(gè)由全球制造向中國制造的轉變。

風(fēng)力發(fā)電機的工作原理:
  風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉換為機械功的動(dòng)力機械,又稱(chēng)風(fēng)車(chē)。廣義地說(shuō),它是一種以太陽(yáng)為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應急來(lái)用的話(huà),還是不如柴油發(fā)電機。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源,但是卻可以長(cháng)期利用。 
  風(fēng)力發(fā)電的原理,是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉,再透過(guò)增速機將旋轉的速度提升,來(lái)促使發(fā)電機發(fā)電。依據目前的風(fēng)車(chē)技術(shù),大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度),便可以開(kāi)始發(fā)電。  
  風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,為風(fēng)力發(fā)電沒(méi)有燃料問(wèn)題,也不會(huì )產(chǎn)生輻射或空氣污染。  
  風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行;我國也在西部地區大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統效率很高,但它不是只由一個(gè)發(fā)電機頭組成的,而是一個(gè)有一定科技含量的小系統:風(fēng)力發(fā)電機+充電器+數字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要,各部分功能為:葉片用來(lái)接受風(fēng)力并通過(guò)機頭轉為電能;尾翼使葉片始終對著(zhù)來(lái)風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能;轉體能使機頭靈活地轉動(dòng)以實(shí)現尾翼調整方向的功能;機頭的轉子是永磁體,定子繞組切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生電能。  
  風(fēng)力發(fā)電機因風(fēng)量不穩定,故其輸出的是13~25V變化的交流電,須經(jīng)充電器整流,再對蓄電瓶充電,使風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護電路的逆變電源,把電瓶里的化學(xué)能轉變成交流220V市電,才能保證穩定使用。  
  通常人們認為,風(fēng)力發(fā)電的功率完全由風(fēng)力發(fā)電機的功率決定,總想選購大一點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電機,而這是不正確的。目前的風(fēng)力發(fā)電機只是給電瓶充電,而由電瓶把電能貯存起來(lái),人們最終使用電功率的大小與電瓶大小有更密切的關(guān)系。功率的大小更主要取決于風(fēng)量的大小,而不僅是機頭功率的大小。在內地,小的風(fēng)力發(fā)電機會(huì )比大的更合適。因為它更容易被小風(fēng)量帶動(dòng)而發(fā)電,持續不斷的小風(fēng),會(huì )比一時(shí)狂風(fēng)更能供給較大的能量。當無(wú)風(fēng)時(shí)人們還可以正常使用風(fēng)力帶來(lái)的電能,也就是說(shuō)一臺200W風(fēng)力發(fā)電機也可以通過(guò)大電瓶與逆變器的配合使用,獲得500W甚至1000W乃至更大的功率出。  
  使用風(fēng)力發(fā)電機,就是源源不斷地把風(fēng)能變成我們家庭使用的標準市電,其節約的程度是明顯的,一個(gè)家庭一年的用電只需20元電瓶液的代價(jià)。而現在的風(fēng)力發(fā)電機比幾年前的性能有很大改進(jìn),以前只是在少數邊遠地區使用,風(fēng)力發(fā)電機接一個(gè)15W的燈泡直接用電,一明一暗并會(huì )經(jīng)常損壞燈泡。而現在由于技術(shù)進(jìn)步,采用先進(jìn)的充電器、逆變器,風(fēng)力發(fā)電成為有一定科技含量的小系統,并能在一定條件下代替正常的市電。山區可以借此系統做一個(gè)常年不花錢(qián)的路燈;高速公路可用它做夜晚的路標燈;山區的孩子可以在日光燈下晚自習;城市小高層樓頂也可用風(fēng)力電機,這不但節約而且是真正綠色電源。家庭用風(fēng)力發(fā)電機,不但可以防止停電,而且還能增加生活情趣。在旅游景區、邊防、學(xué)校、部隊乃至落后的山區,風(fēng)力發(fā)電機正在成為人們的采購熱點(diǎn)。無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者可用自己的技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電方面為山區人民服務(wù),使人們看電視及照明用電與城市同步,也能使自己勞動(dòng)致富。
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