风力机设计与制造答案.docx
- 文档编号:16893144
- 上传时间:2023-07-19
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:2.88MB
风力机设计与制造答案.docx
《风力机设计与制造答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《风力机设计与制造答案.docx(15页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
风力机设计与制造答案
1低速轴:
连接风轮和齿轮箱的输入端
高速轴:
连接齿轮箱输出端和发电机
2将风能产生的转矩传递给发电机,并使其得到相应的转速
获得最优传动方案.
并保证机组在任何状态下的安全性.
一次能源转换单元:
将风能转换化为旋转机械能.
机械能传递单元:
传动与制动.
发电单元:
将旋转的机械能转换为电脑,同时提供必要的并网发电机
5按额定功率分(大型中型小型)
按风轮轴结构特征分(水平轴垂直轴)
a)
b)①风轮扫掠面积大,风能利用率高.
2结构紧凑,技术比较成熟.
3可控制高风速下的功率输出,安全可靠.
6指风力发电机在发电过程中,出现的一个负面效果•主要对下风向风电机组
由于一部分空气通过塔架后,再吹向风轮,这样塔架就干扰了流过叶片的气流
而形成了所谓的塔影效应•其会导致风机出力的波动,使发电机性能有所降
7风轮由叶片和轮毂组成.
8直驱式无齿轮箱,双馈式有齿轮箱
9挥舞,摆振,扭振.
10风速变化,风向变化,旋转采样.
11①正常风况下,风力发电机组处于正常状态.
2正常风况下,风力发电机组处于故障状态.
3极端风况下,风力发电机组处于正常状态.
12(稳态极端风速模型湍流风速模型)
13①气流不可压缩,水平均匀定常压,并且风轮尾流不旋转.
2处于风轮前后方的气流静压相等.
3将风轮简化成圆盘,轴向力沿圆盘均匀分布且圆盘上无摩擦力.
14表明风电机组从风能中实际获得的功率不会超过风能功率的59.3%.
15入流角①:
叶素入流速度方向与风轮旋转平面间的夹角.
桨距角B:
叶素弦长与风轮旋转面间的夹角.
攻角a:
叶素弦长与入流速度方向的夹角.
关系:
①=a+B
16通过合理的评估和计算方法提供相对完整,准确的设计载荷数据.
17①按载荷源分类:
1)空气动力载荷
2)重力和惯性载荷
3)操作载荷
4)其他载荷
2按结构设计和校核要求分类:
1)最大极限载荷
2)疲劳载荷
3按时变特征分类:
1)循环载荷
2)平稳载荷
3)随机载荷
4)瞬变载荷
181)正常(N):
正常发电轻微故障或异常状态,寿命期的出现.
2)非正常(A):
对应风况中机组产生较严重的故障.
3)运输和吊装(T)
19风电机组最大极限状态:
指可能损害结构或部件的极端载荷状况
20随机循环载荷:
非周期性且与实践具有不确定性关系的载荷.
随机疲劳:
随机循环载荷产生的疲劳现象
21①被动失速调节
2变桨距调节
3主动失速调节
22偏航角:
来流速度方向与风轮轴线的夹角.
23风电机组主要设计目标:
高性能,高可靠性,低成本.
24风电机组总体参数:
一般指风电机组的设计风况性能指标和主要部件的基本设计要素.
25额定风速Vr,切入风速Vc,切出风速Vr.
26使风电机组产生尽可能多的有效功率,额定风速取决于机组所在区域的风能资源分布,需掌握平均风速及其出现的频率•参照风速条件,按一定原则评估额定风速
27①VR取值偏低,机组将损失高于VR时很多额外功率.
②过高的VR,可能使机组难以发挥应有的能力,损失很多低风速风能.
28恒转速,变转速.
29两叶片:
叶片少,重量轻,成本低,上下叶片由于受剪切风影响,运行中气动载荷差距大,对机组结构稳定性产生不利影响.
三叶片:
质量虽然增加,成本高,但气动和综合性能较好•运行和功率相对平稳从美学角度看,三叶片也优于两叶片.
32功率特性对风电机组年发电量有直接影响,功率特性除与本身气动特性有关
外,与风电机组运行方式密切相关.
33全功率变流风力发电系统,采用交流励磁双馈发电机的风力发电系统
采用无刷双馈发电机的发电系统,采用永磁发电机的风力发电系统.
34交流励磁双馈发电系统特点:
1是目前大型风电设备采用的典型技术方案之一
2控制由转子电路实现,流过转子的电功率与发电机转速所决定的转差功率有关.
3该转差功率仅占发电机额定功率很小部分,所需双向变频器容量也较小
对低成本发电和控制系统成本及实施难度有利.
4还有实现有功,无功功率的控制,对电网进行无功补偿.
无刷双馈发电机无刷化的方式:
1将两台绕线转子异步发电机同轴相连,其中一台发电机作为主绕组,而另
一台发电机的定子绕组作为励磁控制绕组,其控制方法与单发电机相同.
2在定子上装设两套级数不同的绕组,分别作为发电机的主绕组和励磁控制绕组.
永磁发电机系统冷却方式:
风冷式,水冷式.
35①传动路径短
2较容易实现关键部件的标准化设计
3以便基础工业部门提供这些部件,促进风电制造产业链的形成,进而降低
整机成本.
4为日后风电机组的运行和维护提供便利.
36液压变桨,电动变桨.
37偏航轴承,执行机构,驱动与控制,制动装置等组成
38空气动力制动,机械制动.
39①制动转矩直接作用于风轮.
2制动转矩对齿轮箱影响较小.
3失效环节少,可靠性高.
4由于轴转速较低,此布局需要较大的制动转矩,制动装置所需结构尺寸大40①制动转矩小.
2制动装置结构尺寸小
3对齿轮箱等传动链部件会产生较大的冲击载荷.
41气动设计.
42确定叶片的气动外形,应用空气动力学基础理论并结合叶片的结构和工艺要求,形成沿叶片展向的截面形状.
43主要承载叶片的大部分弯曲载荷,
44大型风轮叶片为空腔结构形式,在弯曲气动载荷作用下,叶片局部受压,可能发生突然损坏,此现象称为失稳.
45将风轮轴产生的功率传递到发电机系统所需要的传动系统.
46主传动链的支撑技术:
①采用独立轴承支撑的主轴
2三点式支撑主轴,
3齿轮箱集成主轴的传动链布局.
4采用固定主轴支撑的风轮的结构.
主轴材料:
碳素合金钢,毛坯常用锻造工艺.
主传动链采用的轴承:
圆柱滚子轴承,调心滚子轴承或深沟球轴承.
润滑方式:
强制润滑,飞溅润滑
47齿轮箱按传动形式分:
定轴齿轮箱,行星齿轮箱,组合传动齿轮箱
按级数分:
单级齿轮箱多级齿轮箱
按布置形式分:
展开式,分流式,同轴式等形式齿轮箱.
48是一种由若干对啮合齿轮组成的传动机构.
49组成轮系的所有齿轮几何轴线位置都固定不变时,被称为定轴传动轮系.
50平面定轴轮系,空间定轴轮系.
51轮系中有至少一个齿轮的轴线可绕其他齿轮轴线转动,则称为行星轮系.
52
53
(1)载荷分析
⑵强度分析
⑶连接设计
⑷轴承设计
54桁架式,钢筒式,钢筋混凝土式.
55最大极限载荷:
极端外部条件下,风电机组可能承受的最大载荷.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 风力机 设计 制造 答案