風力用發(fā)電機有哪些特殊性 百度知道

風能是一種取之不盡、無任何污染的可再生能源，近年來，我國的風電發(fā)展迅速，風力發(fā)電機也在不斷進行發(fā)展，本文主要說說風力發(fā)電機的分類及其特點。 一、按風力發(fā)電機按葉片分類 按照風力發(fā)電機主軸的方向分類可分為水平軸風力發(fā)電機和垂直軸風力發(fā)電機。 01水平軸風力發(fā)電機 旋轉(zhuǎn)軸與葉片垂直，一般與地面平行，旋轉(zhuǎn)軸處于水平的風力發(fā)電機。水平軸風力發(fā)電機相對于垂直軸發(fā)電機的優(yōu)點;葉片旋轉(zhuǎn)空間大，轉(zhuǎn)速高，適合于 大型風力發(fā)電廠。水平軸風力發(fā)電機組的發(fā)展歷史較長，已經(jīng)完全達到工業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，效率比垂直軸風力發(fā)電機組高。到目前為止，用于發(fā)電的風力發(fā)電機 都為水平軸，還沒有商業(yè)化的垂直軸的風力發(fā)電機組。 02

風力發(fā)電機的類型有幾種？

盡管風力發(fā)電機多種多樣，但歸納起來可分為兩類：

（1）水平軸風力發(fā)電機

風輪的旋轉(zhuǎn)軸與風向平行。

（2）垂直軸風力發(fā)電機風輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流方向。

①水平軸風力發(fā)電機。水平軸風力發(fā)電機可分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)速度快，阻力型旋轉(zhuǎn)速度慢。對于風力發(fā)電，多采用升力型水平軸風力發(fā)電機。大多數(shù)水平軸風力發(fā)電機具有對風（迎風）裝置，能隨風向改變而轉(zhuǎn)動，時刻保證槳葉旋轉(zhuǎn)面與來風垂直。小型風力發(fā)電機，這種對風裝置采用尾舵（圖10-3），而大型風力發(fā)電機，則利用風向傳感元件以及伺服電機組成的傳動機構(gòu)來實現(xiàn)自動迎風。

圖10-3水平軸風力發(fā)電機風力發(fā)電機的風輪在塔架前面的稱為上風向風力機，風輪在塔架后面的則稱為下風向風力機。水平軸風力發(fā)電機的式樣很多，有的具有反轉(zhuǎn)葉片的風輪，有的在一個塔架上安裝多個風輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本，還有的水平軸風力發(fā)電機在風輪周圍產(chǎn)生漩渦，集中氣流，增加氣流速度。

②垂直軸風力發(fā)電機。垂直軸風力發(fā)電機在風向改變的時候無需對風，在這點上相對于水平軸風力發(fā)電機是一大優(yōu)勢，它不僅使結(jié)構(gòu)設計簡化，而且也減少了風輪對風時的陀螺力。

利用阻力旋轉(zhuǎn)的垂直軸風力發(fā)電機有幾種類型，其中有利用平板做成的風輪，這是一種純阻力裝置（圖10-4）；另有一種S形風車（圖10-5），其具有部分升力，但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動力矩，但變速比低，在風輪尺寸、重量和成本一定的情況下，提供的功率輸出低。

圖10-4一般的垂直軸風力裝置

圖10-5S形垂直軸風力裝置

水平軸風力發(fā)電機有什么概念簡介？

水平軸風力發(fā)電機是風力發(fā)電機中的一種，裝置有風向傳感元件及伺服電動機，可分為升力型和阻力型兩類，可以集中氣流，增加氣流速度。
水平軸風力機可分為升力型和阻力型兩類。升力型旋轉(zhuǎn)速度快，阻力型旋轉(zhuǎn)速度慢。對于風力發(fā)電，多采用升力型水平軸風力機。大多數(shù)水平軸風力機具有對風裝置，能隨風向改變而轉(zhuǎn)動。對小型風力機，這種對風裝置采用尾舵，而對于大型風力機，則利用風向傳感元件及伺服電動機組成的傳動裝置。
風力機的風輪在塔架前面的稱上風向風力機，風輪在塔架后面的則稱下風向風力機。
水平風力機的式樣很多，有的具有反轉(zhuǎn)葉片的風輪；有的在一個塔架上安裝多個風輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架成本；有的利用錐形罩，使氣流通過水平軸風輪時集中或擴撒，因此加速或減速；還有的水平軸風力機在風輪周圍產(chǎn)生漩渦，集中氣流。增加氣流速度。

風力發(fā)電機是水平軸好還是垂直軸好

水平軸與垂直軸風力發(fā)電機的不同在以下幾個方面：
1、設計方法
水平軸風力發(fā)電機的葉片設計,普遍采用的是動量—葉素理論,主要的方法有Glauert法、Wilson法等。但是,由于葉素理論忽略了各葉素之間的流動干擾,同時在應用葉素理論設計葉片時都忽略了翼型的阻力,這種簡化處理不可避免地造成了結(jié)果的不準確性,這種簡化對葉片外形設計的影響較小,但對風輪的風能利用率影響較大。同時,風輪各葉片之間的干擾也十分強烈,整個流動非常復雜,如果僅僅依靠葉素理論是完全沒有辦法得出準確結(jié)果的。
垂直軸風力發(fā)電機的葉片設計,以前也是按照水平軸的設計方法,依靠葉素理論來設計。由于垂直軸風輪的流動比水平軸更加復雜,是典型的大分離非定常流動,不適合用葉素理論進行分析、設計,這也是垂直軸風力發(fā)電機長期得不到發(fā)展的一個重要原因。
2、風能利用率
大型水平軸風力發(fā)電機的風能利用率,絕大部分是由葉片設計方計算所得,一般在40%以上。如前所述,由于設計方法本身的缺陷,這樣計算所得的風能利用率的準確性很值得懷疑。當然,風電廠的風力發(fā)電機都會根據(jù)測得的風速和輸出功率繪制風功率曲線,但是,此時的風速是風輪后部測風儀測得的風速參見,要小于來流風速,風功率曲線偏高,必須進行修正。應用修正方法修正后,水平軸的風能利用率要降低30%～50%。對于小型水平軸風力發(fā)電機的風能利用率,中國空氣動力研究與發(fā)展中心曾做過相關(guān)的風洞實驗,實測的利用率在23%～29%。
3、結(jié)構(gòu)特點
水平軸風力發(fā)電機的葉片在旋轉(zhuǎn)一周的過程中,受慣性力和重力的綜合作用,慣性力的方向是隨時變化的,而重力的方向始終不變,這樣葉片所受的就是一個交變載荷,這對于葉片的疲勞強度是非常不利的。另外,水平軸的發(fā)電機都置于幾十米的高空,這給發(fā)電機的安裝、維護和檢修帶來了很多的不便。
垂直軸風輪的葉片在旋轉(zhuǎn)的過程中的受力情況要比水平軸的好的多,由于慣性力與重力的方向始終不變,所受的是恒定載荷,因此疲勞壽命要比水平軸風輪長。同時,垂直軸的發(fā)電機可以放在風輪的下部或是地面,便于安裝和維護。
4、起動風速
水平軸風輪的起動性能好已經(jīng)是個共識,但是根據(jù)中國空氣動力研究與發(fā)展中心對小型水平軸風力發(fā)電機所做的風洞實驗來看,起動風速一般在4～5m/s之間,最大的居然達到5.9m/s,這樣的起動性能顯然是不能令人滿意的。垂直軸風輪的起動性能差也是業(yè)內(nèi)的共識,特別是對于Darrieus式Ф型風輪,完全沒有自啟動能力,這也是限制垂直軸風力發(fā)電機應用的一個原因。但是,對于Darrieus式H型風輪,卻有相反的結(jié)論。根據(jù)筆者的研究發(fā)現(xiàn),只要翼型和安裝角選擇合適,完全能得到相當不錯的起動性能,通過雙渦輪式垂直軸風力發(fā)電機、垂直軸風力發(fā)電機、鼠籠式垂直軸風力發(fā)電機的風洞實驗來看,這種Darrieus式H型風輪的起動風速只需要2m/s,優(yōu)于上述的水平軸風力發(fā)電機。

大型風力發(fā)電機原理及特點 大型風力發(fā)電機價格

大型風力渦輪機是將風能轉(zhuǎn)換為機械功的動力機。它也被稱為風車。從廣義上講，它是一種熱能利用發(fā)動機，它利用太陽作為熱源，將大氣作為工作介質(zhì)。它使用自然能源。 大型風力發(fā)電機的工作原理是利用風來驅(qū)動風車葉片旋轉(zhuǎn)，然后通過增速器提高旋轉(zhuǎn)速度，促進發(fā)電機發(fā)電。根據(jù)目前的風車技術(shù)，每秒約3米的微風速度，大型風力渦輪機可以開始發(fā)電。 大型風力渦輪機是將風能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，主要由葉片，發(fā)電機，機械部件和電氣部件組成。根據(jù)不同的旋轉(zhuǎn)軸，大型風力渦輪機主要分為兩種類型水平軸風力渦輪機和垂直軸風力渦輪機。 水平軸風力渦輪機具有垂直于葉片的旋轉(zhuǎn)軸，大致平行于地面，并且旋轉(zhuǎn)軸是水平的。垂直軸風力渦輪機的旋轉(zhuǎn)軸線平行于