365wm完美体育官网app风力发电机组结构概述

　　风力发电机组是主要用于把风能转换为电能的装置，风力发电机组机型很多，根据长期的实践应用证明，水平轴风力发电机组因其风能利用效率高、控制方便等诸多优点，逐渐成为我国风力发电机组的主流机型。

　　风力发电机一般按风轮轴安装形式、功率控制方式、风轮转速调节、主传动驱动方式等进行分类。

　　（1）水平轴风力机风轮的旋转轴线与风向平行。水平轴风力机必须具有对风装置，跟随风向的变化而转动，以便吸收来自各个方向的风能。对于小型风力机，这种对风装置常采用尾舵，而对于大型风力机，则利用风向传感器测量风向，经微处理器调整后控制偏航系统进行对风。

　　水平轴风力机按照风轮相对于塔架的位置可分为上风向风力机和下风向风力机。风轮位于塔架前面的为上风向风力机，风轮位于塔架后面的为下风向风力机。目前风电场采用并网型风力发电机组多为上风向水平轴风力机。

　　（2）垂直轴风力机风轮的旋转轴线垂直于地面或气流方向。垂直轴风力机能吸收来自各个方向的风能，无需对风装置，这是相对于水平轴风力机的一大优点，并且传动装置和发电设备均安装在地面，便于维护；但是受叶片制造工艺的限制及拉线式塔架占用大量土地面积等因素，垂直轴风力机一直未得到发展。

　　（1）定桨距风力机叶片与轮毂固定连接。在风轮转速恒定的条件下，风速增加超过额定风速时，随着叶片攻角的增加，气流与叶片表面分离，叶片将处于失速状态，叶片吸收的风能不但不会增加，反而有所下降，以确保风轮输出功率在额定范围以内。

　　但风轮吸收风能的效率较低，特别在风速超过额定风速后，由于叶片的失速作用，输出功率还会有所下降；机组承受的载荷大；机组重量比同类型变桨距风力机重。

　　（2）变桨距风力机叶片与轮毂通过变桨轴承连接，可以通过变桨系统控制叶片的安装角。当风速低于额定风速时，保证叶片在最佳攻角状态，以获得最大风能；当风速超过额定风速后，变桨系统减小叶片的攻角，保证输出功率在额定范围内。

　　变桨距风力机的特点：结构复杂，需要增加变桨轴承和一套变桨驱动装置，同时控制系统也变得很复杂。然而变桨距风力机能够获得较好的性能，机组出力比相同容量相同风轮的风力机高；风速超过额定风速后叶片承受的载荷较小，机组重量比同类型定桨距风力机轻。

　　（3）主动失速风力机机械机构与变桨距风力机相似，叶片与轮毂通过变桨轴承连接，可以通过变桨系统控制叶片的安装角。但控制上有所差别，当风速低于额定风速时，控制系统根据风速分几级控制叶片的安装角，控制精度低于变桨距控制，并且无须复杂的伺服或比例控制系统；当风速超过额定风速后，变桨系统增加叶片攻角，使叶片产生失速，限制风轮吸收功率的增加，这一点与定桨距风力机的失速调节相类似，因此称为主动失速。

　　主动失速风力机兼有定桨距风力机和变桨距风力机两者优点的变桨机构，保持风速超过额定风速后平直的功率曲线，控制系统较变桨距风力机简单，是介于定桨距和变桨距风力机之间的一种风力机。

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　　（1）恒速风力发电机使用同步发电机或异步发电机直接连接到电网，发电机转速与电网频率基本保持同步，风轮转速保持恒定不变，包括使用双速发电机的风力机也属于恒速风力发电机。

　　（2）变速风力发电机发电机通过变频器连接到电网，发电机转速不需要与电网频率同步，发电机发出的电能通过变频器输送到电网。变速风力发电机组的风轮转速能在一定范围内调节。

　　通过变速调节，能使叶尖尖速比更接近最佳叶尖速比，获取更多的风能。通过变速控制，实现风力机与电网的柔性连接，可以减少阵风对风力机的影响，将阵风时风轮捕捉的风能贮存为传动系统的动能，减少传动系统的交变冲击载荷，提高输出功率的稳定性。同时又可减少变桨机构的调整，增加系统的稳定性。通过变速控制，可使风力发电机工作在恒扭矩状态，减小主传动系统的负载。

　　（1）齿轮箱驱动型风力机选用高速发电机，通过齿轮箱的传动将叶轮的低转速提高到和发电机匹配的转速，带动发电机发电。

　　（2）直接驱动型风力机采用多级发电机，风轮轴直接与发电机连接，不需要齿轮箱增速传动。采用多级发电机，发电机的级数很多，直径也较大。由于大型风力机的风轮转速很低，即使采用多级发电机，其输出频率也远低于电网频率，因此必须采用大功率变频器与电网连接。