垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】
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湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文垂直軸風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計摘要：本次畢業(yè)設(shè)計主要是完成垂直軸風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計。風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)今發(fā)展飛速，其中小型發(fā)電機組以其設(shè)備簡單、成本較低、風(fēng)能利用率高、啟動、制動性能好等優(yōu)點，得到越來越多青睞。本論文主要介紹了小型風(fēng)力發(fā)電機的機械結(jié)構(gòu)部分，從獨立型風(fēng)力發(fā)電機組的構(gòu)成特點、運行特點、保護措施等各方面，介紹了實現(xiàn)機組無人值守全自動運行的設(shè)計思想和實施辦法。本設(shè)計利用機電一體化設(shè)計使整個系統(tǒng)組成簡單，結(jié)構(gòu)精巧，控制方便，性能可靠，應(yīng)用前景廣闊。關(guān)鍵詞：垂直軸，風(fēng)力發(fā)電機，設(shè)計VIVertical axis wind turbine designAbstract: The graduation project is mainly to complete the vertical axis wind turbine design. Wind power in rapid development, in which small generation units with its simple equipment, low cost, high wind energy utilization rate, starting, braking performance is good wait for an advantage, get more and more popular. This paper mainly introduces the small-scale wind turbine mechanical structure part, from the independent type of wind turbine characteristics, operation characteristics, protection measures and other aspects, introduced the implementation of unmanned automatic operation unit of the design idea and implementation method.This design is the use of mechanical and electrical integration design of the whole system with simple structure, compact structure, easy control, reliable performance, wide application prospect.Key words: Vertical axis，wind turbine， design 目錄第1章 緒論8第2章 風(fēng)力發(fā)電機部件結(jié)構(gòu)設(shè)計112.1風(fēng)力發(fā)電機介紹112.2 垂直軸風(fēng)力機空氣動力學(xué)142.2.1 風(fēng)能利用率152.2.2 Cp-功率特性曲線152.2.3 貝茨極限162.2.4 葉尖速比162.2.5 風(fēng)力機的功率及扭矩計算172.3傳動機構(gòu)172.3.1主軸182.3.2聯(lián)軸器192.3.3增速箱202.3.4制動器212.4塔架21第3章 風(fēng)力發(fā)電機組總體性能243.1機組的構(gòu)成及主要技術(shù)參數(shù)243.1.1基本技術(shù)參數(shù)243.1.2機艙傳動總成253.2工作條件及運行參數(shù)263.2.1運行參數(shù)263.2.2無人值守的運行過程263.2.3待風(fēng)狀態(tài)263.2.4開機與并網(wǎng)283.2.5停機與保護28第4章 各附加裝置的設(shè)計選取過程304.1 風(fēng)機軸承技術(shù)要點分析304.2 制動器的設(shè)計與選取324.3 高效永磁風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計334.4 聯(lián)軸器的設(shè)計與選取334.5 風(fēng)力發(fā)電機的尾舵調(diào)向裝置設(shè)計34結(jié)論36參 考 文 獻37致謝39本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章 緒論自80年代以來，風(fēng)能利用的主要趨勢是風(fēng)力發(fā)電，最早在邊遠山區(qū)應(yīng)用，主要有三種應(yīng)用方式：（1）單獨使用小型風(fēng)力發(fā)電機供家庭住宅使用。（2）風(fēng)力發(fā)電機與其他電源聯(lián)用，為海上導(dǎo)航系統(tǒng)和遠距離通訊系統(tǒng)供電。（3）并入地方孤立小電網(wǎng)為鄉(xiāng)村供電。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也飛速前進。以機組大型化、集中安裝和控制為特點的風(fēng)力場成為風(fēng)力發(fā)電主要的發(fā)展方向。近20年，世界各地近30個國家開發(fā)建設(shè)了風(fēng)電場，且在未來投資計劃上有增無減。國外風(fēng)力發(fā)電裝機容量正以每年30的速度增長。同時大幅降低了風(fēng)機的故障率，實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的中央控制和跨地區(qū)、跨國界的遠程控制。世界一些著名廠商，如NORDEX，VESTAS，DEWIND等，則把目光投向小型風(fēng)力發(fā)電機組，并且逐步實現(xiàn)了商業(yè)化運行。我國作為風(fēng)力資源極其豐富的國家，風(fēng)力發(fā)電潛能巨大，風(fēng)能資源的利用也歷史悠久，古代甲骨文中的“帆”字存在，以及東漢劉熙著作里“隨風(fēng)張慢曰帆”的敘述，都說明我國是利用風(fēng)能最早的國家之一，而我國對于現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機的研究始于80年代，從“六五”開始，國家將風(fēng)能的開發(fā)利用列入科技攻關(guān)計劃,國家計委和國家科委分別組織了綜合性風(fēng)能科技攻關(guān)，內(nèi)容涉及風(fēng)力資源、風(fēng)力機空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、電機、控制和材料等。國務(wù)院總理溫家寶在2012年5月30日主持召開的國務(wù)院常務(wù)會議，又討論通過“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。會議指出新能源產(chǎn)業(yè)要發(fā)展技術(shù)成熟的風(fēng)電、核能、太陽能光伏和熱利用、生物質(zhì)發(fā)電、沼氣等，積極推進可再生能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。我國風(fēng)電技術(shù)將會借此時機繼續(xù)創(chuàng)造出更多的輝煌。為了促進風(fēng)電建設(shè)，有關(guān)部門出臺了不少優(yōu)惠政策，中國原電力部就頒布了關(guān)于風(fēng)力發(fā)電場建設(shè)和管理的若干意見,要求各地電網(wǎng)應(yīng)收購各地風(fēng)電場發(fā)出的上網(wǎng)電力，風(fēng)電上網(wǎng)電價按照還本付息加合理利潤的原則確定。雖然后來隨著電力部門的演變和國家管理體制的改革,這一政策現(xiàn)已無從實施,但它的出臺為我國風(fēng)力發(fā)電的起步奠定了重要的基礎(chǔ)。中國政府又頒布了“關(guān)于促進可再生能源發(fā)展有關(guān)問題的通知”，提出了促進可再生能源發(fā)電項目尤其是風(fēng)電的優(yōu)惠政策,包括由銀行安排基建貸款、銀行貸款的項目給予的財政補貼、采用國產(chǎn)設(shè)備的風(fēng)電項目給予的投資利潤率優(yōu)惠等。此外，風(fēng)力發(fā)電的增值稅率按照減半為征收，風(fēng)力發(fā)電零部件和整機的進口關(guān)稅也暫時按照和征收。在國務(wù)院公布的新一輪電力體制改革方案中，明確提出將制定發(fā)電排放的環(huán)保折價標準,形成激勵清潔電源發(fā)展的新機制，這就為風(fēng)電等來自可再生能源的電力提供了公平競爭的機會，從而會大大促進風(fēng)電等清潔的可再生能源發(fā)電的發(fā)展。在電價改革方案中也特別提到，“風(fēng)電、地?zé)岬刃履茉春涂稍偕茉雌髽I(yè)暫不參與市場競爭，電量由電網(wǎng)企業(yè)按政府定價或招標價格優(yōu)先購買，電力市場成熟時由政府規(guī)定供電企業(yè)售電量中新能源和可再生能源電量的比例，建立專門的競爭性新能源和可再生能源市場”。這些規(guī)定對于尚處于初期發(fā)展階段的我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)成長將會起到重要的扶持作用。根據(jù)全國900多個氣象站陸地上離地10m高度資料進行估算，全國平均風(fēng)功率密度為100W/m2，風(fēng)能資源總儲量約32.26億kW，可開發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲量有2.53億kW。另外，近?？砷_發(fā)和利用的風(fēng)能儲量有7.5億kW，共計約10億kW。如果陸上風(fēng)電年上網(wǎng)電量按等效滿負荷2000小時計，每年可提供5000億千瓦時電量，海上風(fēng)電年上網(wǎng)電量按等效滿負荷2500小時計，每年可提供1.8萬億千瓦時電量，合計2.3萬億千瓦時電量，大約相當(dāng)于我國目前一年的電力需求量。 (1)北部地區(qū)風(fēng)能分布帶。北部(東北、華北、西北)地區(qū)風(fēng)能豐富帶包括東北三省、河北、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、西藏和新疆等省/自治區(qū)近200km寬的地帶。三北地區(qū)風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電場地形平坦，交通方便，沒有破壞性風(fēng)速，是我國連成一片的最大風(fēng)能資源區(qū)，有利于大規(guī)模的開發(fā)風(fēng)電場，但是當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)容量較小，限制了風(fēng)電的規(guī)模，而且距離負荷中心遠，需要長距離輸電。 (2)沿海及其島嶼地區(qū)風(fēng)能分布帶。沿海及其島嶼地區(qū)包括山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西和海南等省/市沿海近10km寬的地帶，冬春季的冷空氣、夏秋的臺風(fēng)，都能影響到沿海及其島嶼，加上臺灣海峽狹管效應(yīng)的影響，東南沿海及其島嶼是我國風(fēng)能最佳豐富區(qū)。沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，沿海及其島嶼地區(qū)風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電場接入系統(tǒng)方便，與水電具有較好的季節(jié)互補性。然而沿海岸的土地大部份已開發(fā)成水產(chǎn)養(yǎng)殖場或建成防護林帶，可以安裝風(fēng)電機組的土地面積有限。 (3)內(nèi)陸風(fēng)能分布帶。在內(nèi)陸一些地區(qū)由于湖泊和特殊地形的影響，形成一些風(fēng)能豐富點，如鄱陽湖附近地區(qū)和湖北的九宮山和利川等地區(qū)。 (4)海上風(fēng)能分布帶。我國海上風(fēng)能資源豐富，東部沿海水深2m到15m的海域面積遼闊，按照與陸上風(fēng)能資源同樣的方法估測，10m高度可利用的風(fēng)能資源約是陸上的3倍，即7億多kW，而且距離電力負荷中心很近。隨著海上風(fēng)電場技術(shù)的發(fā)展成熟，經(jīng)濟上可行，將來必然會成為重要的可持續(xù)能源。我國較大規(guī)模地開發(fā)和應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電機，特別是小型風(fēng)力發(fā)電機，始于70年代，當(dāng)時研制的風(fēng)力提水機用于提水灌溉和沿海地區(qū)的鹽場，研制的較大功率的風(fēng)力發(fā)電機應(yīng)用于浙江和福建沿海，特別是在內(nèi)蒙古地區(qū)由于得到了政府的支持和適應(yīng)了當(dāng)?shù)刈匀毁Y源和當(dāng)?shù)厝罕姷男枨螅⌒惋L(fēng)力發(fā)電機的研究和推廣得到了長足的發(fā)展。對于解決邊遠地區(qū)居住分散的農(nóng)牧民群眾的生活用電和部分生產(chǎn)用電起了很大作用2。掌握具有自主知識產(chǎn)權(quán)的小型風(fēng)力發(fā)電機組的關(guān)鍵技術(shù)，降低風(fēng)電成本，從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求入手，完全符合我國現(xiàn)狀，走這條路勢在必行。近年來，我國的風(fēng)電機產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，但在風(fēng)機整機及關(guān)鍵部件的設(shè)計與制造技術(shù)上與世界先進水平仍然存在一定的差距，在小型風(fēng)力發(fā)電機組方面，我國從事小型風(fēng)力發(fā)電機組及其配件開發(fā)研制生產(chǎn)的單位多達78家，年產(chǎn)量、總產(chǎn)量、生產(chǎn)能力、出口均位列世界之首。由于汽油、柴油、煤油價格飛漲，且供應(yīng)渠道不暢通，使得小型風(fēng)力發(fā)電機組用戶量繼續(xù)增加，根據(jù)我國風(fēng)能資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀，以及風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展進步及水平來看，我國的小型風(fēng)力發(fā)電，已從單純的風(fēng)力發(fā)電向多能互補方向；從單臺供電向群組機組集中供電發(fā)展；從師范、試驗性向高效實用性發(fā)展。事實證明，小型風(fēng)力發(fā)電機的未來的發(fā)展方向掌握在我們的手中。小型風(fēng)力發(fā)電機的技術(shù)進步是促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本保證。把小型風(fēng)力機與太陽能電池結(jié)合作為最合理的獨立電源可開發(fā)更多的應(yīng)用領(lǐng)域，包括風(fēng)光互補便攜式電源、風(fēng)光互補泵水系統(tǒng)、風(fēng)光互補增氧系統(tǒng)、風(fēng)光互補供暖系統(tǒng)等等。隨著小型風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)品的多樣化，風(fēng)光互補獨立供電系統(tǒng)在市政項目、在邊防哨所、在偏遠地區(qū)都有著極廣的應(yīng)用前景。目前，國內(nèi)的小風(fēng)機產(chǎn)品開始走向國外。英國、美國等國家已立法鼓勵家庭安裝小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，為小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)應(yīng)用提供很大的發(fā)展空間。但小型風(fēng)力發(fā)電機在家庭的推廣對產(chǎn)品提出了更高的要求，低風(fēng)速發(fā)電、低噪音、高可靠性、美觀性、安全性等都有了更高的要求。由以上分析可見，小型風(fēng)力發(fā)電機組有很多優(yōu)越性與潛能性。本課題研究的就是小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)設(shè)計。第2章 風(fēng)力發(fā)電機部件結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1風(fēng)力發(fā)電機介紹風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械功的動力機械。廣義地說，它是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動機。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。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機從結(jié)構(gòu)上可以分為兩類，其一是水平軸風(fēng)力機，葉片安裝在水平軸，葉片接受風(fēng)能轉(zhuǎn)動去驅(qū)動所要驅(qū)動的機械。水平軸風(fēng)力機分為多葉低速風(fēng)力機和13個片的風(fēng)力風(fēng)電機。如圖2-1。其二是垂直軸風(fēng)力機，風(fēng)輪軸是垂直布置的，葉片帶動風(fēng)輪軸轉(zhuǎn)動再驅(qū)動所要驅(qū)動的機械。如圖2-2。 本課題研究的是垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。風(fēng)力機從功率大小上分類，可以分為微型風(fēng)力發(fā)電機、小型風(fēng)力發(fā)電及、中型風(fēng)力發(fā)電機和大型風(fēng)力發(fā)電機四類。如下表。微型風(fēng)力發(fā)電機額定功率50-1000W小型風(fēng)力發(fā)電及額定功率1-50KW中型風(fēng)力發(fā)電機額定功率50-100KW大型風(fēng)力發(fā)電機額定功率大于100KW本課題研究的20KW的風(fēng)力發(fā)電機屬于小型風(fēng)力發(fā)電機。垂直軸風(fēng)力機的旋轉(zhuǎn)主軸與風(fēng)向垂直，如圖3-2所示，垂直軸風(fēng)力機設(shè)計簡單，風(fēng)輪無需對風(fēng)，其優(yōu)點有：1.可以接受任何風(fēng)向的風(fēng)，無需對風(fēng)；2.齒輪箱和發(fā)電機可以安裝在地面，檢修維護方便。圖3-2 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機按照槳葉受力方式分類可分為升力型風(fēng)力機和阻力型風(fēng)力機。升力型風(fēng)力機利用葉片的升力帶動旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)化風(fēng)能為電能，這種風(fēng)力機目前較為常見，大部分水平軸風(fēng)力機都屬于升力型風(fēng)力機。目前大中型風(fēng)電主要采用水平軸風(fēng)力機，屬升力型風(fēng)力機，具有轉(zhuǎn)速高、風(fēng)的利用率較高等優(yōu)點，其葉尖速比通常在4以上，最大功率系數(shù)可達50%，如圖3-3所示。阻力型風(fēng)力機利用葉片上受到的阻力來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，大部分阻力型風(fēng)力機為垂直軸，目前較少，如圖3-4所示。圖3-3 升力型風(fēng)力發(fā)電機圖3-4 阻力型風(fēng)力發(fā)電機垂直軸升力型風(fēng)力機既有垂直軸風(fēng)力機結(jié)構(gòu)簡單、維修方便等優(yōu)點，又和升力型風(fēng)力機一樣具有較高轉(zhuǎn)速，風(fēng)能利用率有所提高。由于運行過程中受力比水平軸好得多，疲勞壽命要更長。2.2 垂直軸風(fēng)力機空氣動力學(xué)如圖3-5所示建立平面坐標系，假定風(fēng)速矢量為v，葉片端線速度矢量為u，葉片所在位置夾角為，則葉片的平均線速度為5 （3.1）在圖3-5中，風(fēng)速矢量v=（0，-V），葉片速度矢量u=（-Usin,Ucos），風(fēng)對葉片的相對速度w=v+u，坐標運算后得w=（-Usin，-V+Ucos）。圖3-5 垂直風(fēng)力機動力原理相對風(fēng)速的大小就是矢量w的模|w|，以表示w的單位矢量，表示u的單位矢量，則可以求出此時的攻角，攻角就是相對風(fēng)速與葉片弦長所在直線的夾角，按照矢量計算可推得： （3.2）在風(fēng)力的作用下，葉片在攻角時受到的升力和阻力可以按以下公式計算： （3.3） （3.4）將升力和阻力投影到風(fēng)輪切方向： （3.5） （3.6）其中Flt為Fl在切向的分量；Fdt為Fd在切向的分量。葉片受力分解如圖3-6所示6。圖3-6 垂直風(fēng)力機的葉素力學(xué)模型切向力的合力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使風(fēng)輪轉(zhuǎn)動，葉片在位置角為時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為 （2.7）2.2.1 風(fēng)能利用率風(fēng)能利用系數(shù)Cp是表示風(fēng)力機效率的重要參數(shù)，由于風(fēng)通過風(fēng)輪的風(fēng)能不能完全轉(zhuǎn)化為風(fēng)輪機械能，其風(fēng)能利用率Cp為7 （3.8）其中Pm為風(fēng)力機輸出的機械功率；Pw為風(fēng)力機輸入的風(fēng)能。目前大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)能利用率絕大部分是由葉片設(shè)計方計算得到的，一般在40%以上。由于之前一般都是利用葉素理論來計算垂直軸風(fēng)力機的風(fēng)能利用率，得出的結(jié)果不如水平軸，但是根據(jù)國外最新的實驗表明垂直軸的風(fēng)能利用率不低于40%8，再加上水平軸風(fēng)力機受到風(fēng)向變化的影響，而垂直軸風(fēng)力機可以在任何風(fēng)速角下工作，因此有理由相信垂直軸風(fēng)力機的利用率能夠超過水平軸。2.2.2 Cp-功率特性曲線風(fēng)能利用系數(shù)Cp一般是變化的，它隨著風(fēng)速與風(fēng)輪轉(zhuǎn)速變化而變化，葉片尖端線速度與風(fēng)速之比叫做葉尖速比（將在第3.2.4節(jié)具體說明），為了得到最佳的風(fēng)能利用率，一般根據(jù)Cp-曲線來選擇合適的葉尖速比，如圖3-7所示。圖3-7 Cp-曲線圖從圖3-7中看出，當(dāng)葉尖速比達到7.5左右時風(fēng)能利用系數(shù)最大，風(fēng)能利用率最高，Cp值有一個最大值，實際風(fēng)力機一般都達不到這么高的風(fēng)能利用率，所以我們先初定葉尖速比在=6，風(fēng)能利用率Cp=0.4時對風(fēng)力機進行設(shè)計，具體的Cp-圖還需根據(jù)具體的風(fēng)力機葉片試驗及攻角調(diào)整來確定。2.2.3 貝茨極限風(fēng)能利用系數(shù)縮短能達到的最大值就是貝茨極限，德國空氣動力學(xué)家Albert Betz提出貝茨極限后,直到今天還沒有人能設(shè)計出超過這個極限的風(fēng)力機，該極限不是由于設(shè)計不足造成的，而是因為流管不得不在致動盤上游膨脹，使得自由流速比在圓盤處小，貝茨極限由一下微分方程得出9： （3.9）式中a為氣流誘導(dǎo)因子。解微分方程可知當(dāng)a=1/3時，Cp最大，求得最大Cp=0.953。2.2.4 葉尖速比風(fēng)輪葉片尖端線速度與風(fēng)速之比稱為葉尖速比，阻力型風(fēng)力機葉尖速比一般為0.3至0.6，升力型風(fēng)力機葉尖速比一般為3至8。在升力型風(fēng)力機中，葉尖速比直接反映了相對風(fēng)速與葉片運動方向的夾角，即直接關(guān)系到葉片的攻角，是分析風(fēng)力機性能的重要參數(shù)。葉尖速比計算公式為 （3.10）2.2.5 風(fēng)力機的功率及扭矩計算由福建省情資料庫中的圖像資料可以看出廈門地區(qū)地面平均風(fēng)速在4m/s6m/s左右，如圖3-8所示。圖3-8福建省風(fēng)速分布從福建氣象網(wǎng)站（http:/fj.weather.com.cn/）24小時監(jiān)測的結(jié)果可以看出，廈門地區(qū)一天內(nèi)4級風(fēng)（約8m/s）出現(xiàn)的頻率最高，如圖3-9所示。圖3-9 廈門某日24小時風(fēng)速監(jiān)測圖2.3傳動機構(gòu)風(fēng)力機的傳動機構(gòu)一般包括低速軸、高速軸、齒輪箱、聯(lián)軸節(jié)和制動器等(圖2-6)。但不是每一種風(fēng)力機都必須具備所有這些環(huán)節(jié)。有些風(fēng)力機的輪殼直接連接到齒輪箱上,不需要低速傳動軸。也有一些風(fēng)力機(特別是小型風(fēng)力機)設(shè)計成無齒輪箱的,風(fēng)輪直接連接到發(fā)電機。在整個傳動系中除了齒輪箱其它部件基本上一目了然8。圖 2-6 機艙傳動總成圖2.3.1主軸風(fēng)輪通過鍵把轉(zhuǎn)矩傳到主軸上。小型風(fēng)力機一般采用單鍵。小、微型風(fēng)力機多采用45號鋼，經(jīng)過調(diào)制處理使鋼材獲得強度。塑性、韌性三方面都較好的綜合機械性能，所以設(shè)計時，在主軸加工圖上也要注明這一技術(shù)要求。主軸的材料實踐證明主軸與輪轂的連接部分最好要有1：10的錐度，亦即軸端最好呈圓錐形。這種結(jié)構(gòu)不僅裝配牢固、拆卸方便，而且還避免了圓柱形軸端應(yīng)力集中的影響。鎖定風(fēng)輪用的軸端螺母究竟采用右旋還是左旋要視風(fēng)輪的轉(zhuǎn)向而定。如果順風(fēng)看風(fēng)輪是順時針旋轉(zhuǎn)，則螺母要用左旋螺紋，反之要用優(yōu)選螺母，因為只有這樣才能保證風(fēng)力機在旋轉(zhuǎn)中螺母越來越緊而不至于松脫，為了安全起見，螺母上最好還要有止動墊圈。主軸零件圖如圖2-7所示。圖 2-7 主軸零件圖根據(jù)國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗，低速軸的直徑通常取風(fēng)輪直徑的1%，亦即d=0.01D。若按這一標準設(shè)計，其強度一般是有保證的。作用在主軸上的主要負載有：工作轉(zhuǎn)矩M，風(fēng)輪的陀螺力矩M，以及風(fēng)輪所受到的重力G。軸端所承受的合成應(yīng)力為（N/cm） （2-1）式中：M為風(fēng)輪的陀螺力矩（Nm）； G為風(fēng)輪所受重力（N）；W為軸端抗彎截面模數(shù)(cm)；A為軸端截面積（cm）。M的大小與槳葉數(shù)B有關(guān)，當(dāng)B=3時， （2-2）式中，風(fēng)輪繞主軸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動慣量（）如用單鍵， （2-3）式中：b為鍵槽寬度（cm）； T為鍵槽深度（cm）。倘若軸端呈圓錐形，其d為平均值。為了簡化計算，可以將本設(shè)計中的軸近似看成為大徑，小徑的光滑軸。本設(shè)計中的彎矩。將已知條件帶入上述公式，可以算出。所以，本設(shè)計中的主軸滿足條件，可以正常使用9-11。2.3.2聯(lián)軸器在風(fēng)力發(fā)電機中，常采用剛性聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器（或萬向聯(lián)軸器）兩種方式。剛性聯(lián)軸器常用在對中性好的二軸連接，而彈性聯(lián)軸器則可以為二軸對中性較差時提供二軸的聯(lián)接，更重要的是彈性聯(lián)軸器可以提供一個彈性環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)可以吸收軸系因外部負載的波動而產(chǎn)生的額外能量。在風(fēng)力發(fā)電機組中通常在高速軸選用彈性/萬向聯(lián)軸器，一般用十字聯(lián)軸器或者輪胎聯(lián)軸器，低速軸用剛性聯(lián)軸器。一般用漲套式或者柱銷式聯(lián)軸器。本課題在設(shè)計時在高速軸使用胎式聯(lián)軸器，在低速軸使用柱銷式聯(lián)軸器。如下所示，是聯(lián)軸器的示意圖。 柱銷式聯(lián)軸器 2.3.3增速箱與風(fēng)力機匹配的增速器不僅要體積小、重量輕、效率高、噪音小、而且還應(yīng)該承載能力大，啟動轉(zhuǎn)矩小。鑒于這些要求，所以分力發(fā)電機的選擇至關(guān)重要。實現(xiàn)增速的方法也很多，最常用的有齒輪、皮帶輪、鏈輪傳動三種，其中齒輪傳動運用最為廣泛，能夠滿足增速器以上要求。其中NW型與NGW型行星齒輪增速器用在風(fēng)力發(fā)電機上比較合適的。齒輪增速器的傳動比可以根據(jù)風(fēng)輪與發(fā)電機的轉(zhuǎn)速之比確定，而功率則要按照風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率的1.2-1.5倍考慮。在使用齒輪增速器時，要注意輸入軸與輸出軸的方向是一致還是相反，否則將會造成被動，甚至不能使用。本風(fēng)力機所采用的齒輪箱為同軸行星增速齒輪箱，傳動比為1：22.4，額定功率為55kW。 2.3.4制動器機械剎車是一種制動式的減慢旋轉(zhuǎn)負載的裝置。通常機械剎車按照作用方式可以分為液壓、氣動、電磁、電液、手動等形式。按照工作狀態(tài)分為常閉式和常開式兩種。在風(fēng)力發(fā)電中，為了減少制動轉(zhuǎn)矩，縮小制動尺寸，通常機械剎車裝在高速軸上。本課題選用電磁盤式剎車，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。2.4塔架風(fēng)力機的塔架除了要支撐風(fēng)力機的重量, 還要承受吹向風(fēng)力機和塔架的風(fēng)壓, 以及風(fēng)力機運行中的動載荷。它的剛度和風(fēng)力機的振動有密切關(guān)系, 如果說塔架對小型風(fēng)力機影響還不太大的話,對大、中型風(fēng)力機的影響就不容忽視了12。一般要求塔架要有足夠的強度，足以承受設(shè)計要求的動靜載荷。同時基礎(chǔ)不應(yīng)該發(fā)生顯著的、尤其是不均勻的下沉，因為基礎(chǔ)一旦下沉將導(dǎo)致整個塔架傾斜，因此為了保證他家不發(fā)生歪斜，塔架各基礎(chǔ)的重量合力必須與風(fēng)力機重心垂線重合?；A(chǔ)則用混凝土砌筑，水泥、沙子和碎石的體積比約取1:2.5:5。基礎(chǔ)的砌筑要與接地網(wǎng)、地腳螺栓以及地錨的預(yù)埋同時進行。塔架的高度為水平軸風(fēng)力發(fā)電機的塔架主要可分為管柱型和桁架型兩類,管柱型塔架可從最簡單的木桿,一直到大型鋼管和混凝土管柱。小型風(fēng)力機塔桿為了增加抗彎矩的能力,可以用拉線來加強。中、大型塔桿為了運輸方便,可以將鋼管分成幾段。一般圓柱形塔架對風(fēng)的阻力較小,特別是對于下風(fēng)向風(fēng)力機,產(chǎn)生紊流的影響要比桁架式塔架小。桁架式塔架常用于中小型風(fēng)力機上,其優(yōu)點是。價不高,運輸也方便。但這種塔架會使下風(fēng)向風(fēng)力機的葉片產(chǎn)生很大的紊流。其計算方法如下：本風(fēng)力機所采用的塔架為柔性鋼管加拉索，重2.5t，智能化微機控制系統(tǒng)全自動化無人值守故障檢測、報警狀態(tài)及參數(shù)記錄、顯示。上部塔筒底部塔筒與上部塔筒聯(lián)接法蘭盤底部塔筒與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)法蘭盤底部塔筒上部塔筒與底部塔筒聯(lián)接法蘭盤圖 2-7 塔架結(jié)構(gòu)圖第3章 風(fēng)力發(fā)電機組總體性能3.1機組的構(gòu)成及主要技術(shù)參數(shù)獨立型20kW風(fēng)力發(fā)電機組采用了3葉片、水平軸、上風(fēng)向旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪、定槳距失速調(diào)節(jié)，異步發(fā)電機發(fā)電、蓄能器儲能、高速軸抱閘雙重主動機構(gòu)，機艙支撐為柔性鋼管拉索塔架，控制系統(tǒng)采用日本三菱公司F1-60MR可編程控制器（PLC）為控制核心，配以集成化、智能化I/O接口電路和先進的傳感技術(shù)，可以實現(xiàn)全自動無人值守運行13。3.1.1基本技術(shù)參數(shù)總體性能參數(shù)如表3-1所示：表3-1 總體性能參數(shù)類型水平軸、下風(fēng)向額定功率20kW額定風(fēng)速11m/s切入風(fēng)速4m/s切出風(fēng)速20m/s抗最大風(fēng)速50m/s風(fēng)輪性能參數(shù)如表3-2所示：表 3-2 風(fēng)輪性能參數(shù)葉片數(shù)目3直徑11m額定轉(zhuǎn)速180r/min槳葉材料增強型玻璃鋼翼型NACA44 X X功率調(diào)節(jié)定槳距失速調(diào)節(jié)傳動系統(tǒng)性能參數(shù)如表3-3所示：表 3-3 傳動系統(tǒng)性能參數(shù)類型NG型行星齒輪增速箱額定功率11.2m額定轉(zhuǎn)速55kW傳動比1：22.4發(fā)電機性能參數(shù)如表3-4所示：表 3-4 發(fā)電機性能參數(shù)類型三相交流高滑差異步電機額定功率45Kw同步轉(zhuǎn)速1500r/min電壓380V，Y接頻率50Hz塔架性能參數(shù)如表3-5所示：表 3-5 塔架性能參數(shù)類型柔性鋼管加拉索重量2.5t控制系統(tǒng)智能化微機控制系統(tǒng)全自動化無人值守故障檢 測、報警狀態(tài)及參數(shù)記錄、顯示。3.1.2機艙傳動總成20kW風(fēng)力發(fā)電機傳動軸總成設(shè)計采用同心軸連接，在機艙里面把葉輪、主軸支承、剎車盤、增速機、發(fā)電機等安裝在機艙平臺的同一軸心上，此種設(shè)計結(jié)構(gòu)緊密、外型美觀、工藝優(yōu)化、機械效率高，比多軸心傳動軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計，易于安裝，檢修，特別適用于定槳距、失速葉片風(fēng)力機的機艙布局14。圖 3-1 機艙機構(gòu)圖3.2工作條件及運行參數(shù)3.2.1運行參數(shù)機組在環(huán)境溫度-2575，空氣濕度不大于95%，電網(wǎng)電壓在95%105%額定電壓下，頻率為1范圍內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電機組可以正常發(fā)電。運行參數(shù)如表3-6所示：表 3-6 運行參數(shù)運行風(fēng)速范圍4.0m/sv4.5，V1480r/min延20分鐘機器狀態(tài)差報警等待開機并網(wǎng)運行N1470r/minV4.5r/min逆功率報警停機N1580r/minN4.5m/sV21m/s手動操作小風(fēng)逆功停機小風(fēng)連續(xù)5分停機大風(fēng)報警停機圖 3-2 20kW風(fēng)力發(fā)電機運行過程流程圖3.2.4開機與并網(wǎng)由風(fēng)速和轉(zhuǎn)速傳感作為主激勵信號，輔以對傳動、偏航、剎車系統(tǒng)的即時監(jiān)控，在風(fēng)速達到啟動風(fēng)速時，機組自動開機，進入工作狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)速連續(xù)60秒不小于4.5m/s，主軸盤式剎車釋放，傳動系統(tǒng)開始工作。由液壓系統(tǒng)驅(qū)動變矩機構(gòu)，將葉片由順風(fēng)的保護位置拉至迎風(fēng)的工作位置，進入定槳距失速調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，完成這一過程的時間可調(diào)，其長短以有助于加速完成啟動過程為宜，我們選在50秒左右。在運行、的同時，三葉片風(fēng)輪通過增速機構(gòu)帶動發(fā)電機1500r/minn1525r/min轉(zhuǎn)速達到同步轉(zhuǎn)速，下達并網(wǎng)指令，并網(wǎng)接觸器吸合，發(fā)電機與電網(wǎng)并列運行，進入風(fēng)電轉(zhuǎn)換運行狀態(tài)控制，直接在高風(fēng)速下啟動，系統(tǒng)回差值取7m/s，當(dāng)風(fēng)速由25下降至18時，機組可以安全啟動，快速并網(wǎng)，高效可靠地運行，經(jīng)現(xiàn)場實測的風(fēng)速功率曲線如圖3-3所示16。圖 3-3 風(fēng)速功率曲線圖3.2.5停機與保護停機分為正常停機和保護停機兩種情況，除小風(fēng)停機和調(diào)試時人為停機外，多數(shù)屬于保護停機17-19。在處理故障或大風(fēng)停機之后，機組可能面對高風(fēng)速環(huán)境，為了有效利用這部分風(fēng)能，又不至造成飛車，可以通過回差。因為風(fēng)力不夠，開機后，10分鐘內(nèi)達不到并網(wǎng)的同步轉(zhuǎn)速，或并網(wǎng)后連續(xù)60秒逆功率運行，機組返回待風(fēng)狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)速超過25m/s，聲光報警，自動實現(xiàn)保護性停機。當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)速達到1690r/min，轉(zhuǎn)速比較器發(fā)出停機指令，一旦該環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，發(fā)電機轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高到1800r/min，連接在發(fā)電機上的離心開關(guān)動作，啟動應(yīng)急保護單元，實現(xiàn)收槳、剎閘、停機。對出現(xiàn)的各類機械、電氣、液壓系統(tǒng)故障，具有自診斷功能，一項或多項故障同時出現(xiàn)，利用邏輯門電路識別，可在顯示故障的同時實現(xiàn)安全停機。第4章 各附加裝置的設(shè)計選取過程4.1 風(fēng)機軸承技術(shù)要點分析風(fēng)力發(fā)電機用軸承主要包括:偏航軸承總成、風(fēng)葉主軸軸承、變速器軸承、發(fā)電機軸承等,軸承的結(jié)構(gòu)形成主要有四點接觸球軸承、交叉滾子軸承、圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承、深溝球軸承等。風(fēng)力發(fā)電機常年在野外工作,工況條件比較惡劣,溫度、濕度和軸承載荷變化很大,風(fēng)速最高可達23m/ s ,有沖擊載荷,因此要求軸承有良好的密封性能和潤滑性能、耐沖擊、長壽命和高可靠性,發(fā)電機在23 級風(fēng)時就要啟動,并能跟蹤風(fēng)向變化,所以軸承結(jié)構(gòu)需要進行特殊設(shè)計以保證低摩擦、高靈敏度,大型偏航軸承要求外圈帶齒,因此軸承設(shè)計、材料、制造、潤滑及密封都要進行專門設(shè)計。偏航軸承總成：偏航軸承總成是風(fēng)機及時追蹤風(fēng)向變化的保證。風(fēng)機開始偏轉(zhuǎn)時,偏航加速度將產(chǎn)生沖擊力矩M = I ( I 為機艙慣量) 。偏航轉(zhuǎn)速 越高,產(chǎn)生的加速度也越大。由于I 非常大,這樣使本來就很大的沖擊力成倍增加。另外,風(fēng)機如果在運轉(zhuǎn)過程中偏轉(zhuǎn),偏航齒輪上將承受相當(dāng)大的陀螺力矩,容易造成偏航軸承的疲勞失效。根據(jù)風(fēng)機軸承的受力特點,偏航軸承采用“零游隙”設(shè)計采用推力球軸承和深溝球軸承。通過對這兩種軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝方法改進、生產(chǎn)過程清潔度控制及相關(guān)組件的優(yōu)選來降低軸承振動的噪聲,使軸承具有良好的低噪聲性能。溝道進行特別設(shè)計及加工,可以承受大的軸向載荷和力矩載荷。偏航齒輪要選擇合適的材料、模數(shù)、齒面輪廓和硬度,以保證和主動齒輪之間壽命的匹配。同時,要采取有針對性的熱處理措施,提高齒面強度,使軸承具有良好的耐磨性和耐沖擊性。風(fēng)機暴露在野外,因此對該軸承的密封性能有著嚴格的要求,必須對軸承的密封型式進行優(yōu)化設(shè)計,對軸承的密封性能進行模擬試驗研究,保證軸承壽命和風(fēng)機壽命相同。風(fēng)機裝在10m 的高空,裝拆費用昂貴,因此必須有非常高的可靠性,一般要求20 年壽命,再加上該軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此在裝機試驗之前必須進行計算機模擬試驗,以確保軸承設(shè)計參數(shù)無誤。風(fēng)葉主軸軸承：風(fēng)葉主軸由兩個調(diào)心滾子軸承支承。由于風(fēng)葉主軸承受的載荷非常大,而且軸很長,容易變形,因此,要求軸承必須有良好的調(diào)心性能。確定軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)和保持架的結(jié)構(gòu)形式,使軸承具有良好的性能和長壽命。圖 41 調(diào)心滾子軸承(圓錐孔)名稱調(diào)心滾子軸承(圓錐孔)標準=摘自GB/T 288-1994 參照ISO15-1981單位=(mm)-軸承代號(圓錐孔)=22206CK尺寸d=30 尺寸D=62尺寸B=20 尺寸d1=40尺寸D1=52.7 尺寸B0=-尺寸rs(min)=1 重量(kg)=0.3軸承類型：調(diào)心滾子軸承軸承代號： 22206C 軸承內(nèi)徑：30軸承外徑：62 軸承寬度：20額定動載荷：46000 額定靜載荷：33500極限轉(zhuǎn)速：8000 潤滑方式：脂潤滑工作參數(shù)：徑向載荷：18.8N軸向載荷：400N使用壽命：3600h工作轉(zhuǎn)速：25m/s接 觸 角：-2.620載荷系數(shù)：1.5工作參數(shù)：徑向載荷：18.8軸向載荷：400使用壽命：3600工作轉(zhuǎn)速：25接 觸 角：載荷系數(shù)：1.5變速器軸承：變速器中的軸承種類很多,主要是靠變速箱中的齒輪油潤滑。潤滑油中金屬顆粒比較多,使軸承壽命大大縮短,因此需采用特殊的熱處理工藝,使?jié)L道表面存在壓應(yīng)力,降低滾道對顆粒雜質(zhì)的敏感程度,提高軸承壽命。同時根據(jù)軸承的工況條件,對軸承結(jié)構(gòu)進行再優(yōu)化設(shè)計,改進軸承加工工藝方法,進一步提高軸承的性能指標。圖 4-2 60000型軸承發(fā)電機軸承：發(fā)電機軸承采用圓錐軸承。通過對這兩種軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝方法改進、生產(chǎn)過程清潔度控制及相關(guān)組件的優(yōu)選來降低軸承振動的噪聲,使軸承具有良好的低噪聲性能。圖 4-3 發(fā)動機軸承4.2 制動器的設(shè)計與選取圖 4-4 YWZ液電力液壓單推桿制動器 YWZ液電力液壓單推桿制動器，基本規(guī)格為：400-1250，額定退距為1.25，額定制動轉(zhuǎn)距1800/N.m，基本尺寸為500mm. 制動器 動作平穩(wěn)，無噪音，壽命長；尺寸小，重量輕；動作快，每小時可接電2000次；補償型單推桿具有補償由于制動瓦磨損退距增大的功能，不需經(jīng)常調(diào)整；可調(diào)型單推桿，上升、下降時間可調(diào)，其范圍為0.510s，安全可靠，適用于工作要求高的場合；起升、運行、旋轉(zhuǎn)及變幅機構(gòu)。4.3 高效永磁風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計人們曾使用過直流發(fā)電機、電磁式交流發(fā)電機、爪極式發(fā)電機、磁阻式發(fā)電機以及感應(yīng)子式發(fā)電機等用于小型風(fēng)能發(fā)電裝置。隨著永磁材料的技術(shù)發(fā)展，永磁材料磁能積大大提高，目前主要使用永磁發(fā)電機。該類電機不論從電氣性能上，還是在安全可靠性上講，都優(yōu)于前幾類發(fā)電機。由于該類發(fā)電機的應(yīng)用場所與一般發(fā)電機不同，其技術(shù)要求有其特殊性，在性能上又必須與風(fēng)力機有良好的匹配12。永磁發(fā)電機的優(yōu)點 ：（1） 結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高（2）體積小、重量輕、比功率大（3） 中、低速發(fā)電性能好（4） 效率高 （5） 采用自啟動式穩(wěn)壓器 （6） 特別適合于在潮濕或灰塵多的惡劣環(huán)境下工作（7） 無無線電干擾4.4 聯(lián)軸器的設(shè)計與選取圖 4-5 HLL型帶制動輪彈性柱銷聯(lián)軸器名稱HLL型帶制動輪彈性柱銷聯(lián)軸器標準=摘自GB/T 5014-1985單位=(mm)-型號=HLL11額定轉(zhuǎn)矩Tn(N.m)=6300許用轉(zhuǎn)速n(r/min)=960軸孔直徑d1、d2、dz=100;110軸孔長度LY型=212軸孔長度L1J、J1、Z型=167軸孔長度LJ、J1、Z型=212D0=630D=320B=265d3=40l=112轉(zhuǎn)動慣量(kg.m2)=314重量(kg)=1874.5 風(fēng)力發(fā)電機的尾舵調(diào)向裝置設(shè)計風(fēng)力機的保護系統(tǒng). 該風(fēng)力機采用斜置鉸鏈尾舵?zhèn)绕L(fēng)輪保護,其基本原理是當(dāng)風(fēng)速增大時,風(fēng)輪側(cè)偏,使風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)平面背對風(fēng)向,減少風(fēng)輪的迎風(fēng)面積,從而使風(fēng)輪的吸收功率下降. 當(dāng)風(fēng)輪的迎風(fēng)面被側(cè)偏到與風(fēng)向一致時(或平行) ,風(fēng)輪會自動停止轉(zhuǎn)動,達到保護整機的目的.調(diào)向裝置就是在風(fēng)輪正常運轉(zhuǎn)時一直使風(fēng)輪對準風(fēng)向的裝置。風(fēng)力發(fā)電機的調(diào)向裝置有好多種，但微小型風(fēng)力發(fā)電機常用尾舵調(diào)向。因為尾舵調(diào)向結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)向可靠，制造容易，成本低等優(yōu)點。設(shè)計尾舵時應(yīng)保證尾舵在風(fēng)向偏離風(fēng)輪300角之內(nèi)調(diào)向，使風(fēng)輪對準風(fēng)向。風(fēng)向是變化的，尾舵調(diào)向應(yīng)有迎合而不應(yīng)使風(fēng)輪頻繁擺頭。尾舵設(shè)計計算如下：當(dāng)風(fēng)向偏離風(fēng)輪葉片角時，風(fēng)對尾舵面積A的推力對轉(zhuǎn)盤中心O的力矩應(yīng)大于風(fēng)對風(fēng)輪葉片的推力對轉(zhuǎn)盤中心O的力矩，尾舵開始調(diào)向。設(shè)計時建議調(diào)向角 （4-1）其中。式中 A尾舵面積；P單位面積風(fēng)壓；裝盤轉(zhuǎn)動中心O至尾舵面積受力中心距離；風(fēng)對葉輪的推力；輪中心至轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動中心O距離。用葉片風(fēng)輪葉片掃掠的面積S來表示時，高速風(fēng)輪發(fā)電機尾舵計算按下面的經(jīng)驗公式：，所以：(1) 尾舵的面積（調(diào)向角時，角尾舵與尾舵中心成150，角尾舵長占尾舵總長的25%35%，如下圖4-6所示）(2)尾舵的中心到轉(zhuǎn)向軸的距離LL=0.6D=0.6x6=3.6m,轉(zhuǎn)角r=15(3)轉(zhuǎn)向軸與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面間的距離EE=1/4L=1/4x3.6=0.9m 31-結(jié)論本次設(shè)計主要是對小型風(fēng)力發(fā)電的機械結(jié)構(gòu)做出的設(shè)計。在設(shè)計過程中，最大的問題在于機艙部分的設(shè)計。由于機艙的空間有限，因此傳動系統(tǒng)選擇“一字”型，此外，失速調(diào)節(jié)是最難闡述的部分，如何采用形象的圖形文字描述經(jīng)過了巨大努力。本設(shè)計利用機電一體化設(shè)計使整個系統(tǒng)組成簡單，結(jié)構(gòu)精巧，控制方便，性能可靠，有很好的應(yīng)用前景和可開發(fā)價值。小型風(fēng)力發(fā)電機組機械系統(tǒng)的合理設(shè)計，為我國節(jié)約一次性能源、開發(fā)利用綠色風(fēng)能提供了理論基礎(chǔ),為我國山區(qū)及近海地區(qū)提供了電力，方便了當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?。?考 文 獻1 潘文霞，陳允平，沈祖治.風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)展現(xiàn)狀J.中小型電機，2001, 28 (4):3841.2 于午銘.走市場經(jīng)濟之路，發(fā)展民族風(fēng)電產(chǎn)業(yè)J.風(fēng)力發(fā)電，2002 (1):1-4.3 施鵬飛.21世紀風(fēng)力發(fā)電前景J.中國電力，2003，9：78-84.4 孟慶和.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)J.風(fēng)力發(fā)電，2002 (2):24-27.5 王承煦，張源.風(fēng)力發(fā)電M.北京：中國電力出版社，2003.6 德西雷.勒.古里埃爾著.湯瑞源、華憲明、趙明亮等譯.風(fēng)力機理論與設(shè)計J.南京航空學(xué)院空氣動力研究所.7 李本立等著. 風(fēng)力機結(jié)構(gòu)動力學(xué)M. 北京：中國航空航天大學(xué)出版社.1999.12.8 宮靖遠主編. 風(fēng)電場工程技術(shù)手冊S. 北京：機械工業(yè)出版社.2004.4.9 王德璽，裴垠欣.機械設(shè)計M. 北京：煤炭工業(yè)出版社，1999.10.10 大型風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計手冊S. 北京：中國風(fēng)能技術(shù)開發(fā)中心，1998，12.11 賀德馨等著. 風(fēng)工程與工業(yè)空氣動力學(xué)M. 北京：國防工業(yè)出版社.2006.1.12 蘇紹禹著. 風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計與運行維護M. 北京：電力工業(yè)出版社.2003.1.13 陳云程等. 風(fēng)力機設(shè)計與應(yīng)用M. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1990. 5.14 李輝，楊順昌，廖勇.并網(wǎng)雙饋發(fā)電機電網(wǎng)電壓定向勵磁控制的研究J.中國電機工程學(xué)報，2003，23（8）：159-162.15 Iqbal.M.T.,Coonick,A.and Freris,L.L.Dynamic Control Options for Variable Speed Wind TurbinesJ.Wind Engineering,Vol 18,No 1,1994,pp.1-12.16 Lars Helle, Stig Munk-Nielsen . “Comparison of Converter Efficiency in Large Variable Speed Wind Turbines”A. 2001 IEEE p628p634.17 Andres Feijoo. A third order model for the doubly-fed induction Machine J. Electric Power Systems Research, 2000, 50(2): 121-127.18 倪受元.風(fēng)力發(fā)電講座-第三講 風(fēng)力發(fā)電用的發(fā)電機及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)J.太陽能學(xué)報 p12p17.19 Thiringer,T.and Jan Linders,J.Control by variable speed of a fixed-pitch wind turbine operationg in a wide speed rangeA,IEEE Trans on energy conversion,Vol 8,No3,September 1993,pp.520-526.20 Liethead, W.E, De La Salle, S.A., et al. Wind turbine control system modelling and design.report prepared for Department of Energy by Industrial Control UnitA,University of Strathclyde. Glasgow, UK,1988.21 李文龍，王輝，高平，佘岳.永磁電機直接驅(qū)動變速恒頻風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)J.自動化技術(shù)，2004，4：72-74.致謝畢業(yè)設(shè)計是將大學(xué)所學(xué)的知識融合在一起，綜合運用所有的相關(guān)專業(yè)知識，是課本知識在實際中的應(yīng)用。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我的專業(yè)知識在原有的基礎(chǔ)上得到更加的鞏固和提高，這離不開老師和同學(xué)們的幫助。本設(shè)計分析是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析的過程中，尹長城老師給了我很大的鼓勵，在設(shè)計分析中引導(dǎo)我去思考了更多的設(shè)計思路，增強了我的學(xué)習(xí)能力，與我們一起討論問題，使我對分析有了更清晰明確的認識，使我受益非淺。畢業(yè)設(shè)計是我們專業(yè)知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程。“千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古言的真正含義。我今天認真地進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。說實話，畢業(yè)設(shè)計真是有點累。然而一著手清理自己的設(shè)計結(jié)果，仔細回味畢業(yè)設(shè)計的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學(xué)會走完的第一部，是我人生中的一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許多。通過畢業(yè)設(shè)計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心、細致。課程設(shè)計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂；有時應(yīng)為不小心計算出錯，只能毫不留情地重做。但一想起老師平時多耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任，想到世界上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。經(jīng)歷了畢業(yè)設(shè)計，使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的貧乏，自己綜合運用所學(xué)專業(yè)知識的能力是如此的不足，幾年來學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真的有點心急了。由于畢業(yè)時間的倉促，很多本來應(yīng)該弄懂弄透的地方都沒有時間去細細追究來源，比如網(wǎng)格劃分的控制、坐標系的理解、求解器的選擇等，這使我明白了大學(xué)里學(xué)的只是一個大體上的方向，離實際應(yīng)用還有太遠的距離。但我相信方向才是最重要的，因為方向確定了，就會用最少的精力做好事情，這對于我以后的工作至關(guān)重要。因為在實際生產(chǎn)生活中，要從事的工種是千差萬別的，只有從中找到自己最拿手，最有發(fā)展前途的崗位，個人才有更多的熱情，也最可能在自己的崗位做出一些貢獻。
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