风电变速箱增
这个要看你做的是什么型号的机组了,不同的机组传动比不同。
风力发电的增速机原理,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。风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。
风力发电增速器主要用于风力发电机上,具有体积小、承载能力高、使用寿命长、运转平稳、噪音低、温升控制合理。
主要用于风力发电机上,具有体积小、承载能力高、使用寿命长、运转平稳、噪音低、温升控制合理。 输入功率(KW) 转速(rpm) 增速比 200-600 33-42 20-100 600-1000 24-30 20-100 1000-1500 19-22 20-100。
扩展资料:
发电机结构
1、机舱
机舱包容着风力发电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子,即转子叶片及轴。
2、转子叶片
捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很象飞机的机翼。
3、轴心
转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。
4、低速轴
风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。
5、齿轮箱
齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。
6、高速轴及其机械闸
高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风力发电机被维修时。
参考资料来源:百度百科-风力发电增速器
参考资料来源:百度百科-风力发电机
来源:内蒙古农业大学新能源技术研究所 作者:田德 发布时间:2007.09.11
风能是一种可再生的清洁能源。近30年来,国际上在风能的利用方面,无论是理论研究还是应用研究都取得了重大进步。风力发电技术日臻完善,并网型风力发电机单机额定功率最大已经到5MW,叶轮直径达到126m。截止2005年世界装机容量已达58,982MW,风力发电量占全球电量的1%。中国成为亚洲风电产业发展的主要推动者之一,其总装机容量居世界第8位,2005年新增装机容量居世界第6位。今后,国内外风力发电技术和产业的发展速度将明显加快。
1 引 言
风是最常见的自然现象之一,是太阳对地球表面不均衡加热而引起的“空气流动”,流动空气具有的动能称之为风能。因此,风能是一种广义的太阳能。据世界气象组织(WMO)和中国气象局气象科学研究院分析,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍,风能资源非常丰富。
风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前景的可再生能源之一[1]。风能的利用方式不仅有风力发电、风力提水,而且还有风力致热、风帆助航等。因此,开发利用风能对世界各国科技工作者具有极强的魅力,从而唤起了世界众多的科学家致力于风能利用方面的研究。在本文中,将对国内外风力发电技术的现状和发展趋势进行论述。
2 风力发电基本知识
2.1 风能的计算公式
空气运动具有动能。风能是指风所具有的动能。如果风力发电机叶轮的断面积为A,则当风速为V的风流经叶轮时,单位时间风传递给叶轮的风能为
(1)
其中:单位时间质量流量m=ρAV
(2)
在实际中, (3)
式中:
PW—每秒空气流过风力发电机叶轮断面面积的风能,即风能功率,W;
Cp—叶轮的风能利用系数;
hm—齿轮箱和传动系统的机械效率,一般为0.80—0.95,直驱式风力发电机为1.0;
he—发电机效率,一般为0.70—0.98;
r—空气密度,kg/m3;
A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积,m2;
V—风速,m/s。
2.2 贝茨(Betz)理论
第一个关于风轮的完整理论是由德国哥廷根研究所的A·贝茨于1926年建立的。
贝茨假定风轮是理想的,也就是说没有轮毂,而叶片数是无穷多,并且对通过风轮的气流没有阻力。因此这是一个纯粹的能量转换器。此外还进一步假设气流在整个风轮扫掠面上的气流是均匀的,气流速度的方向无论在风轮前后还是通过时都是沿着风轮轴线的。
通过分析一个放置在移动空气中的“理想”风轮得出风轮所能产生的最大功率为
(4)
式中:Pmax—风轮所能产生的最大功率;
—空气密度,kg/m3;
A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积,m2;
V—风速,m/s。
这个表达式称为贝茨公式。其假定条件是风速与风轮轴方向一致并在整个风轮扫掠面上是均匀的[2]。
将(4)式除以气流通过扫掠面A时风所具有的动能,可推得风力机的理论最大效率
(5)
(5)式即为有名的贝兹(Betz)理论的极限值。它说明,风力机从自然风中所能索取的能量是有限的,其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。
能量的转换将导致功率的下降,它随所采用的风力机和发电机的型式而异,因此,风力机的实际风能利用系数Cp<0.593[3]。
2.3 温度、大气压力和空气密度
通过温度计和气压计测试出实验地点的环境温度和大气压,由下式计算出空气密度。
(6)
式中:ρ—空气密度,kg/m3;
h—当地大气压力,Pa;
t—温度,℃。
从空气密度公式可以看出,空气密度的大小与大气压力、温度有关。
2.4 风力机的主要组成
1) 小型风力发电机
小型水平轴风力机主要组成部分有:风轮、发电机、塔架、调向机构、蓄能系统、逆变器等。
(1)风轮
风轮是风力机从风中吸收能量的部件,其作用是把空气流动的动能转变为风轮旋转的机械能。水平轴风力发电机的风轮是由1~3个叶片组成的。叶片的结构形式多样,材料因风力机型号和功率大小而定,如木心外蒙玻璃钢叶片、玻璃纤维增强塑料树脂叶片等。
(2)发电机
在风力发电机中,已采用的发电机有3种,即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。小型风力发电机多采用同步或异步交流发电机,发出的交流电通过整流装置转换成直流电。
(3)塔架
塔架用于支撑 发电机和调向机构等。因风速随离地面的高度增加而增加,塔架越高,风轮单位面积捕捉的风能越多,但造价、安装费等也随之加大。
(4)调向机构
垂直轴风力机可接受任何方向吹来的风,因此不需要调向机构。对于水平轴风力机,为了得到最高的风能利用效率,应用风轮的旋转面经常对准风向,需要对风装置。常用的调向机构主要有尾舵、舵轮、电动对风装置。
(5)限速机构
当风速高于风力机的设计风速时,为了防止叶片损坏,需要对风轮转速进行控制。
(6)贮能装置
贮能装置对独立运行的小型风力机是十分重要的。其贮能方式有热能贮能、化学能贮存。
(7)逆变器
用于将直流电转换为交流电,以满足交流电气设备用电的要求。
2) 大型风力发电机
大型风力发电机组由两大部分组成:气动机械部分和电气部分。气动机械部分包括风轮、低速轴、增速齿轮箱、高速轴,其功能是驱动发电机转子,将风能转换为机械能。电气部分包括异步发电机、电力电子变频器、变压器和电网,其功能是将机械能转换为频率恒定的电能。近年来,又研制成功了直驱式变速恒频风力发电机组(无增速齿轮箱)。
3 风力机与风力发电技术
3.1 风力机与风力发电技术的发展史
风能,是人类最早使用的能源之一。远在公元前2000年,埃及、波斯等国已出现帆船和风磨,中世纪荷兰与美国已有用于排灌的水平轴风车。我国是世界上最早利用风能的国家之一,早在距今1800年前,我国就有风力提水的记载。1890年丹麦的P·拉库尔研制成功了风力发电机,1908年丹麦已建成几百个小型风力发电站。自二十世纪初至二十世纪六十年代末,一些国家对风能资源的开发,尚处于小规模的利用阶段[4]。
随着大型水电、火电机组的采用和电力系统的发展,1970年以前研制的中、大型风力发电机组因造价高和可靠性差而逐渐被淘汰,到二十世纪六十年代末相继都停止了运转。这一阶段的试验研究表明,这些中、大型机组一般在技术上还是可行的,它为二十世纪七十年代后期的大发展奠定了基础。
1980年以来,国际上风力发电机技术日益走向商业化。主要机组容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麦在Vindeby建成了世界上第一个海上风电场,由11台丹麦Bonus 450kW单机组成,总装机4.95MW。随后荷兰、瑞典、英国相继建成了自己的海上风电场。
目前,已经备离岸风力发电设备商业生产能力的厂家,主要有丹麦的Vestas(包括被其整合的NEG-Micon),美国的GE风能,德国的Nordex、Repower、Pfleiderer/Prokon、Bonus和德国著名的Enercon公司。单机额定功率覆盖范围从2MW、2.3MW、3.6MW、4.2MW、4.5MW到5MW。叶轮直径从80m、82.4m、100m、110m、114m、116m到126m。
3.2 风力机的种类
风力发电机是把风能转换为电能的装置,鉴于风力发电机种类繁多,因此分类法也是多种。按叶片数量分,单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分,水平轴、垂直轴(立轴)式;按桨叶工作原理分,升力型、阻力型。目前风力发电机三叶片水平轴类型居多。
水平轴风力机,风轮的旋转轴与风向平行,如图1所示;垂直轴风力机,风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向,如图2所示。
4 国内外风力发电的现状
4.1 世界风力发电的现状
目前,中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行,风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。如表1所示,截止2005年12月31日世界装机容量已达58,982MW,年装机容量为11,310MW,增长率为24%;风力发电量占全球电量的1%,部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家见表2,前十名合计51750.9MW,约占世界总装机容量的87.7%。
2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势:有11个国家的装机容量已高于1,000MW,其中7个欧洲国家(德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙),3个亚洲国家(印度、中国、日本),还有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量,其增长率为48%[5]。
2002年欧洲风能协会(EWEA)与绿色和平组织(Greenpeace International)发表了一份标题为“风力 12(Wind Force 12)”的报告,勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测,而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电源技术发展历程的比较以及减排CO2等温室气体的要求,论证了风电达到世界电量12%的可能性。报告还指出中国2020年风电装机有可能达到1.7亿千瓦[6]、[7]。
4.2 国内风力发电的现状
根据国家气象科学院的估算[8],我国陆地地面10米高度层风能的理论可开发量为32亿kW,实际可开发量为2.53亿kW。海上风能可开发量是陆地风能储量的3倍。
内蒙古 实际可开发量 0.618亿kW
西藏 实际可开发量 0.408亿kW
新疆 实际可开发量 0.343亿kW
青海 实际可开发量 0.242亿kW
黑龙江 实际可开发量 0.172亿kW
2005年中国除台湾省外新增风电机组592台,装机容量50.3万kW。与2004年当年新增装机19.8万kW相比,2005年当年新增装机增长率为254%。
截至2005年底,中国除台湾省外累计风电机组1864台,装机容量126.6万kW,风电场62个。分布在15个省(市、自治区、特别行政区),它们按装机容量排序如表3所示。与2004年累计装机76.4万kW相比,2005年累计装机增长率为65.6%。2005年风电上网电量约15.3亿kW.h[9]。
中国“十一五”国家科技支撑计划重大项目“大功率风电机组研制与示范”支持1.5~2.5MW、2.5MW以上双馈式变速恒频风电机组的研制;1.5~2.5MW、2.5MW以上直驱式变速恒频风电机组的研制;1.5MW以上风电机组叶片、齿轮箱、双馈式发电机、直驱式永磁发电机的研制及产业化;1.5MW以上双馈式风电机组控制系统及变流器、直驱式风电机组控制系统及变流器的研制及产业化;近海风电场建设关键技术的研究;近海风电机组安装及维护专用设备的研制;大型风电机组相关标准制定及风电技术发展分析等16个课题的研究[10]。“十一五”末,我国风电技术的自主研发能力将接近世界前沿水平。
4.3小型风力发电机
4.3.1小型风力发电机行业现状
作为农村可再生能源主要支柱之一的小型风力发电行业在2005年度得到长足的发展,从事小型风电产业的开发、研制、生产单位达到70家。据23个生产企业报表统计,2005年共生产30kW以下独立运行的小型风力发电机组共33,253台,比上年增长34.4%,其中200W、300W、500W机组共生产24,123台,占全年总产量的72.5%;15个单位共出口小型风力发电机组5,884台,比上年增长40.7%,创汇282.7万美元,主要出口到菲律宾、越南等24个国家和地区。并且,由于汽油、柴油、煤油价格飞涨,且供应渠道不畅通,内陆、江湖、渔船、边防哨所、部队、气象站和微波站等使用柴油发电机的用户逐步改用风力发电机或风光互补发电系统。
4.3.2小型风力发电机行业发展趋势
1) 由于广大农牧民生活水平提高、用电量不断增加,因此小型风力发电机组单机功率在继续提高,50W机组不再生产,100W、150W机组产量逐年下降,而200W、300W、500W和1kW机组逐年增加,占总年产量的80%。
2) 由于广大农民迫切希望不间断用电,因此“风光互补发电系统”的推广应用明显加快,并向多台组合式发展,成为今后一段时间的发展方向。
3) 随着国家《可再生能源法》及《可再生能源产业指导目录》的制定,相继还会有多种配套措施及税收优惠扶植政策出台,必将提高生产企业的生产积极性,促进产业发展。
4) 目前我国尚有2.8万个村、700万户、2,800万人口没有用上电,且分散居住在边远山区、农牧区、常规电网很难达到,有关专家分析700万无电用户中、300万户可用微水电解决用电,而400万户可以用小型风力发电或风光互补发电,满足农牧民用电需要[11]。
4.3.3浓缩风能型风力发电机
浓缩风能型风力发电机由内蒙古农业大学新能源技术研究所研制,已获得中国实用新型专利(专利号:ZL94244155.9)。该型风电机组将稀薄的风能经浓缩风能装置加速、整流和均匀化后驱动叶轮旋转发电,从而提高了风能的能流密度,降低了自然风的湍流度,改善了风能的不稳定等弱点,提高了风能品位,降低了风电度电成本。该风力发电机具有的切入风速低、发电量大、噪音低、安全性高、寿命长、度电成本低等特点。
浓缩风能型风力发电机可独立运行、风光互补运行、多机联网运行和并入低压电网运行。现已研制开发的系列产品有200W、300W、600W、1kW、2kW等机组。浓缩风能型风力发电机经过中试后,可以向中、大型机组发展。这种新型风电技术在中国和世界的应用,将有效地提高风电系统的供电水平和质量,有效地利用低品位的风能,提高风电商品竞争力,具有重要的经济益和生态环保效益[12]。
5 结 论
在今后的20年内,国际上风力发电产业将是增长速度最快的产业,风力发电技术也将进入快速发展的黄金时期;在中国,并网型风力发电机组装机容量增长速度将明显加快,令世界瞩目,离网型风力发电机组发展的地域广、潜力大,装机总容量最终将超过并网型风力发电机组。
在今后的20年内,国际上风力发电产业将是增长速度最快的产业,风力发电技术也将进入快速发展的黄金时期;在中国,并网型风力发电机组装机容量增长速度将明显加快,令世界瞩目,离网型风力发电机组发展的地域广、潜力大,装机总容量最终将超过并网型风力发电机组
汽车变速箱种类有哪些?
目前市面上最常见的自动变速箱主要有以下四种:1、AT变速箱,学名为液力自动变速箱,这是我们接触最多的一种自动变速箱,从早期接触到的4AT变速箱,到现在一些车配备了9AT变速箱,AT变速箱的优点很明显,动力“更直接”,缺点也比较突出,加速时的顿挫感,以及油耗相对较高。2、CVT变速箱,学名为机械...
混动汽车变速箱哪种类型好?
随着新能源汽车市场的逐渐崛起,消费者对其性能和可靠性的关注与日俱增。针对混动车型,它使用的变速箱类型对汽车的经济性、适应性和性能都有着重要的影响。而针对目前常用的三种变速箱,即CVT、E-CVT和DHT变速箱,它们各自拥有不同的优缺点。E-CVT变速箱作为电控无级变速箱,具有平顺性和较强的扭矩...
变速箱维修一般多少钱
变速箱维修费用:变速箱的型号、汽车的品牌种类、变速箱故障的原因等等。一般情况下,维修汽车变速箱的费用在八百元到一万元之间都有。如果是汽车变速箱的离合器片出现了问题,那么维修大概需要两千元左右的费用。如果是汽车变速箱的电控单元出现了问题,那么维修的费用大概需要三千元左右。如果只是变速箱里面...
大多数电动汽车都只有一个单速的减速箱,为何不配备变速箱?
电动汽车并不是没有变速箱的,减速器可以理解为单速变速箱,这其实就是变速箱的一种。电动汽车通常没有变速箱,不是因为它们完全不需要,而是因为这种技术无法获得。但是一般家用电动汽车不能,电机需要减速而不是换挡,因为电机的运行特性。变速箱对提高驾驶性能的作用有限,与增加变速箱、增加车辆重量、...
新能源电动汽车变速器是什么
新能源电动汽车变速箱简介:纯电动汽车自动变速箱 2010年,Zeroshift开发了3速自动变速箱;2001年,德国IAV公司研发了drivepacev80(2AT);),双速行星变速电驱动单元。Oerlikon\/Graziano研发了一种用于乘用车和轻型商用车的双速自动变速器(2AMT)。2012年,韩国现代汽车公司与韩国成均馆大学联合设计了类似DCT...
变速箱分为几种
手动挡就是我们俗称的MT变速箱。自动挡现在比较主流的有3种,AT变速箱、CVT变速箱,还有DVCT也就是双离合变速箱,其实还有一种AMT的变速箱,不过现在基本上已经被淘汰掉。1、MT(手动)变速箱 优点:MT(手动)的变速箱有个很大的优点,那就是制造成本很低,结构是纯机械的结构,比较简单。在稳定性...
电动车单速变速箱什么意思
如今很多车主都购买了纯电车,因为纯电车烧电不烧油,而且电的价格比燃油的价格便宜,还有利于节能减排。那么电动车单速变速箱是什么意思? 电动车单速变速箱又被称为是单级齿轮比变速箱和固定齿轮比变速箱,是通过齿轮的不同速度比来进行改变车速的一种变速箱,目前市场上的电动车大部分使用的都是单速变速箱。 目前的...
大众dq400e变速箱优缺
想要利用电机有效发电就只能在停车怠速时进行,这是十年前的初代PHEV的水平,现阶段的主流PHEV均有“BSG发电启动一体机”,REEV模式只是控制程序的变化而已。缺点3:『前置前驱』。DQ400e是一台前置前驱的混电变速箱,装备的量产车首先会是前轮驱动,想要实现四驱就必须增加单独的后桥驱动电机与减速器。看...
自动变速箱的的问世?
液力自动变速箱工作原理 液力变矩器工作原理 液力变矩器(Torque Converter,简称TC)位于液力自动变速箱最前端,安装在发动机的飞轮上,其作用与汽车中的离合器相似,并能根据汽车行驶阻力的变化,在一定范围内自动地、无级地改变传动比和转矩比,具有一定的减速增矩功能。目前广泛采用由泵轮、涡轮和导轮组成的三元件闭锁式...
变频器后电机加变速箱能更省电么??
因为变频器在额定频率以下是恒转矩调速,调速时电机输出转矩不变,输出功率与转速成正比变化。变速箱是恒功率调速,调速时变速箱输出功率不变,转矩随转速成反比变化,因此转速越低输出转矩越大。上面说的是理想状态,实际情况变速箱的效率不可能是100%,因此加变速箱后不但不会省电还会更费电。
用怜万适: 首先,300W的风力发电机是不需要增速箱的. 这种功率的风力发电机基本是不会并网的,而且直驱发电机的体积和重量都不是很大,加增速箱只会增加费用和以后的维护成本. 启动风速一般是2-3m/s.这个与你的叶片选型、发电机启动力矩都有关系.
黔南布依族苗族自治州18837351412: 风力发电机装上变速器会增加多少发电量? - ?
用怜万适: 风力发电机内部都有变数器的啊!不然转速不够的.你说的是个好注意,建议你做下去.发电机期望的是恒定的转速.能根据风力改变齿轮比控制转速是个好主意.不过齿轮变速不能把...
黔南布依族苗族自治州18837351412: 传动齿轮箱的设计要求有哪些 - ?
用怜万适: 齿轮箱的设计:与其它工业齿轮箱相比,由于风电齿轮箱安装在距地面几十米甚至一百多米高的狭小机舱内,其本身的体积和重量对机舱、塔架、基础、机组风载、安装维修费用等都有重要影响,因此,减小外形尺寸和减轻重量显得尤为重要....
黔南布依族苗族自治州18837351412: 齿轮的传动作用 - ?
用怜万适: 齿轮传动就是能量传递,在扭矩,速度之间的转换. 减速机就是降速增扭的过程,比如工业传送带,港口的起升机械等 增速机就是升速的过程,比如风电的变速箱. 还有就是为了空间需要,或者旋向改变.
黔南布依族苗族自治州18837351412: 哪位知道全球最大的风电设备制造商?或最大的变速增速箱制造商? - ?
用怜万适: 华锐风机组装商 增速机是大连重工制造的
黔南布依族苗族自治州18837351412: 风力发电的原理 - ?
用怜万适: 把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电.风力发电的原理,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.依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程...
黔南布依族苗族自治州18837351412: 风力发电的并网方式指的是什么 - ?
用怜万适: 现在的风力发电机一般是异步发电机,必须与电网相连才能产生励磁而发电.早期的风电场采用的是小型恒速风力发电机,它的优点在于并网研究相对简单,因为感应电机的自然滑动可以轻易的获得很大的阻尼,往往只需增加少量的额定功率既...
黔南布依族苗族自治州18837351412: 为什么风速过大,风力发电机的输出功率反而会变小 - ?
用怜万适: 因为发电机自身的转数问题,发电机的最高转数假如是2000转每分,齿轮箱增速是1:60的,就说明叶轮的转速不能超过每分钟33转.如果风速过大,使叶轮的转速要高于每分钟33转的时候(超过额定功率时),CCU控制系统自我保护,自动使叶片变浆到90度,停止发电,避免由于风速过大,导致紧急刹车失灵,从而导致“飞车”.
黔南布依族苗族自治州18837351412: 经典对子 - 经典对子求下联求下联:钟鼓楼中终夜钟声撞不断 ?
用怜万适: 钟鼓楼中,终夜钟声撞不断 燕子坞檐,严冬燕影寻无踪 [真水无香]
黔南布依族苗族自治州18837351412: 怎样设置微信朋友圈只能看三天 ?
用怜万适: 微信设置朋友圈只能看三天的方法:工具/原料:华为mate 40、EMUI10.0、微信8.0.241、在微信我里面点击设置.2、在设置页面点击朋友权限.3、在朋友权限页面点击朋友圈.4、在朋友圈权限页面点击允许朋友查看朋友圈的范围.5、勾选最近三天就可以了.