1、目 录 1 风力发电机概述. 2 1.1 风力发电机的工作原理 2 1.2 风的功率 2 1.3 风力发电机的主要种类 3 1.4 风力发电机结构 3 2.风力发电机装配 4 2.1 风力发电机转子装配 4 22 风力发电机转子技术要求. 10 致谢 12 2 1 风力发电机概述 1.1 风力发电机的工作原理 图 1-1 风力发电机应用实物图 现代风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样。风并非“推 “ 动风轮叶片，而是吹过叶片形成叶片正反面的压差，这种压差会产生升力，令 旋转并不断横切风流 。 风力发机主要包含三部分风轮、机舱和塔杆。风力发电机的风轮并不能 提取风的有功率。根据 Be
2、tz，理论上风电机能够提取最大功，是风的功率的 59.6%。大多数风电机只能提取风的功率的 40%或者更少。 1.2 风的功率 风的能指的是风的动能。特定质量的空气的动能可以用下列公式计算。 能量=1/2X 质量 X( 速 度 )2 吹过特定面积风的的功率以用下列公式计 算 。 功率=1/2X 空气密度 X 面积 X( 速 度 )3 其中，功率单位为瓦特，空密单位为千克/立方米面积指气流横截面积，单 位为平方米，速度单位米/秒 。 风力发电机转子装配 3 1.3 风力发电机的主要种类 根据叶片固定轴的方位，风力发电机可以分为横轴和竖轴两类。横轴式风 电机在世逆风风电机是一种风轮面向来风的横轴式
3、风电机。大多数的风力发电 机是逆风式的 。 1.4 风力发电机结构 机舱：机舱包括齿轮箱、发电机。机舱左端是风力发电机转子，即转子叶 片及轴。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。轴心：转子轴心附着在风力 发电机的低速轴上。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。 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。高速轴及其机械闸：高速轴以 1
4、500 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。发 电机：通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上，最大电 力输出通常为 500 至 1500 千瓦。 偏航装置：借助电动机转动机舱，以使 转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标 来感觉风向。通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏转几度。 电子控制器：包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装 置。为防止任何故障（即齿轮箱或发电机的过热），该控制器可以自动停 止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。 液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸。冷却元件：包含一个风扇， 用于冷却发电机。此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。 一些风力发电机具有水冷发电机。塔：风力发电机塔载有机舱及转子。通 常高的塔具有优势，因为离地面越高，风速越大。现代 600 千瓦风汽轮机 的塔高为 40 至 60 米。它可以为管状的塔，也可以是格子状的塔。管状的 塔对于维修人员更为安全，因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。
