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風力發電機為什麼有的轉有的不轉

生活 更新时间:2024-07-28 18:21:30

風力發電機為什麼有的轉有的不轉(為什麼風力發電機轉得那麼慢還能發電)1

其實,風機葉片轉速慢的原因很簡單,這跟自身的重量以及風速有很大關系。

越大型的風機,葉片越長,重量越大,轉得越慢。1.5兆瓦風機葉片重約6噸,是0.75兆瓦風機葉片的1.8倍,但每分鐘才轉18圈,隻有0.75兆瓦風機的3/4。

但風速越快,風機轉得越快。1.5兆瓦風機在風速達到3米每秒時,就可以通過轉動齒輪提高轉速,從而帶動發電機發電。

那麼,風機葉片轉速能不能随着風速的增加而無限增大呢?

當風速超過風機限定速度時,風機就要停止工作。因為如果轉速過快,離心率大大增強,慣性趨勢會打破風機自身的平衡,葉片就容易折斷。

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因此,每種型号的風機都有最大轉速。當風速過快時,就需要後台操作電腦,停止運行風機,減少自身慣性帶來的破壞和磨損。這就相當于兩輛相同的汽車,一輛速度是30千米每小時,一個200千米每小時,哪個刹車更容易一個道理。所以,扇葉轉動慢能更有效保護風機不受傷害。

事實上,風機發電量不取決于葉片旋轉的快慢。在葉片恒定轉速的情況下,葉片受力增加,功率就會增加。風機的葉片越大,功率越大,相應發電量就越多。

比如,1.5兆瓦風機在滿功率發電的情況下,一小時能發1500度電。以一個三口之家在夏季高峰季平均每天用30度電計算,差不多能用50天。

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風力發電機結構

機艙:機艙包容着風力發電機的關鍵設備,包括齒輪箱、發電機。維護人員可以通過風力發電機塔進入機艙。機艙左端是風力發電機轉子,即轉子葉片及軸。

轉子葉片:捉獲風,并将風力傳送到轉子軸心。現代600千瓦風力發電機上,每個轉子葉片的測量長度大約為20米,而且被設計得很象飛機的機翼。

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軸心:轉子軸心附着在風力發電機的低速軸上。

低速軸:風力發電機的低速軸将轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現代600千瓦風力發電機上,轉子轉速相當慢,大約為19至30轉每分鐘。軸中有用于液壓系統的導管,來激發空氣動力閘的運行。

齒輪箱:齒輪箱左邊是低速軸,它可以将高速軸的轉速提高至低速軸的50倍。

高速軸及其機械閘:高速軸以1500轉每分鐘運轉,并驅動發電機。它裝備有緊急機械閘,用于空氣動力閘失效時,或風力發電機被維修時。

發電機:通常被稱為感應電機或異步發電機。在現代風力發電機上,最大電力輸出通常為500至1500千瓦。

偏航裝置:借助電動機轉動機艙,以使轉子正對着風。偏航裝置由電子控制器操作,電子控制器可以通過風向标來感覺風向。圖中顯示了風力發電機偏航。通常,在風改變其方向時,風力發電機一次隻會偏轉幾度。

電子控制器:包含一台不斷監控風力發電機狀态的計算機,并控制偏航裝置。為防止任何故障(即齒輪箱或發電機的過熱),該控制器可以自動停止風力發電機的轉動,并通過電話調制解調器來呼叫風力發電機操作員。

液壓系統:用于重置風力發電機的空氣動力閘。

冷卻元件:包含一個風扇,用于冷卻發電機。此外,它包含一個油冷卻元件,用于冷卻齒輪箱内的油。一些風力發電機具有水冷發電機。

塔:風力發電機塔載有機艙及轉子。通常高的塔具有優勢,因為離地面越高,風速越大。現代600千瓦風汽輪機的塔高為40至60米。它可以為管狀的塔,也可以是格子狀的塔。管狀的塔對于維修人員更為安全,因為他們可以通過内部的梯子到達塔頂。格狀的塔的優點在于它比較便宜。

風速計及風向标:用于測量風速及風向。

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尾舵:常見于水平軸上風向的小型風力發電機(一般在10KW及以下)。位于回轉體後方,與回轉體相連。主要作用一為調節風機轉向,使風機正對風向。作用二是在大風風況的情況下使風力機機頭偏離風向,以達到降低轉速,保護風機的作用。

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