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寮步發(fā)電機(jī)維修-黃江發(fā)電機(jī)維修-大朗發(fā)電機(jī)維修
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行業(yè)動態(tài)標(biāo)題:
水平軸和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)有什么區(qū)別
根據(jù)機(jī)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)可分為兩類:水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)然而目前廣泛使用大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在很多不足為了更好地利用風(fēng)能,合理的選擇機(jī)型現(xiàn)就水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)優(yōu)劣做一下比較:
一、從結(jié)構(gòu)分析:
1、水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)是隨風(fēng)變化的,因此發(fā)出的電時有時無,電壓和頻率不穩(wěn)定,是沒有實(shí)際應(yīng)用價值的風(fēng)小時,不發(fā)電狂風(fēng)吹來,又使風(fēng)輪越轉(zhuǎn)越快,系統(tǒng)就會被吹跨為了解決這些問題,水平軸風(fēng)力增加了齒輪箱、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等裝置
(1)、齒輪箱可以將很低的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速(大型的風(fēng)機(jī)通常為27轉(zhuǎn)/分)變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速(通常為1500轉(zhuǎn)/分)同時也使得發(fā)電機(jī)易于控制,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的頻率和電壓輸出
(2)、偏航系統(tǒng)可以使風(fēng)輪掃掠面積總是垂直于主風(fēng)向,風(fēng)輪沿水平軸旋轉(zhuǎn),以便產(chǎn)生動力為此,機(jī)艙要在水平面360度旋轉(zhuǎn),隨時跟風(fēng),達(dá)到"迎風(fēng)"目的要知道,大型的風(fēng)機(jī)機(jī)艙總重幾十多噸,使這樣一個系統(tǒng)隨時對準(zhǔn)主風(fēng)向也有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度這個調(diào)節(jié)系統(tǒng)包含有風(fēng)向檢測、角位移發(fā)送、角位移跟蹤閉環(huán)電力拖動系統(tǒng)
(3)、變槳矩系統(tǒng),水平軸風(fēng)輪機(jī)當(dāng)風(fēng)速變化時,為了調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,要有漿距調(diào)節(jié)系統(tǒng),風(fēng)輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉(zhuǎn),以便適應(yīng)不同的風(fēng)況停機(jī)系統(tǒng),葉片尖部要甩出,以便形成阻尼即在風(fēng)載荷下轉(zhuǎn)動漿葉一個角度此扭矩非常大,只有用液壓系統(tǒng)才行這個閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)精度高,液壓系統(tǒng)液體在冬季要有防凍措施,以防失靈該系統(tǒng)價格貴、維護(hù)難
(4)、液壓系統(tǒng)就是用于調(diào)節(jié)葉片槳矩、阻尼、停機(jī)、剎車等狀態(tài)下使用
(5)、控制系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的神經(jīng)中樞就大型風(fēng)機(jī)而言,一般在4米/秒左右的風(fēng)速自動啟動,在14米/秒左右發(fā)出額定功率然后,隨著風(fēng)速的增加,一直控制在額定功率附近發(fā)電,直到風(fēng)速達(dá)到25米/秒時自動停機(jī)風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng),要在這樣惡劣的條件下,根據(jù)風(fēng)速、風(fēng)向?qū)ο到y(tǒng)加以控制,在穩(wěn)定的電壓和頻率下運(yùn)行,自動地并網(wǎng)和脫網(wǎng)并監(jiān)視齒輪箱、發(fā)電機(jī)的運(yùn)行溫度,液壓系統(tǒng)的油壓,對出現(xiàn)的任何異常進(jìn)行報警,必要時自動停機(jī)
2、垂直軸風(fēng)力機(jī)無需對風(fēng),不存在偏航功率損失;葉片設(shè)計簡單,完全可以自主設(shè)計;機(jī)艙和齒輪箱可置于風(fēng)輪下或地面,維修費(fèi)用更低;垂直軸風(fēng)力機(jī)的噪音比水平軸更小,噪聲污染降低;此外,試驗(yàn)室研究表明其風(fēng)能利用系數(shù)不低于水平軸垂直軸風(fēng)輪機(jī)不要迎風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),可以接受360度方位中任何方向來風(fēng),主軸永遠(yuǎn)向設(shè)計方向轉(zhuǎn)動
二、從力學(xué)角度分析:
葉片是風(fēng)電機(jī)的"心臟",葉片的性能直接關(guān)系到風(fēng)電機(jī)的性能
1、水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī):現(xiàn)有水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片是參照直升飛機(jī)的螺旋槳設(shè)計的,屬于高風(fēng)速葉片這種葉片結(jié)構(gòu)相似懸臂梁,葉片上受到正面風(fēng)載荷力和離心力,會使根部產(chǎn)生很大彎矩的應(yīng)力,大量事故都是葉片根部折斷為此,這種葉片強(qiáng)剛性能要求很高,造價高昂,MW級風(fēng)電機(jī)葉片非常巨大,在高風(fēng)速狀態(tài)產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)載,風(fēng)載的強(qiáng)度很驚人,造成的后果就是大幅提高塔架和機(jī)組的強(qiáng)度和成本,造成風(fēng)電機(jī)的強(qiáng)烈振動,造成機(jī)械和疲勞損壞,還容易形成沖擊電流,影響并網(wǎng)的穩(wěn)定性
2、垂直軸風(fēng)輪機(jī),葉片兩頭與軸固定,它的形狀不是由葉片的剛度來保證的葉片是柔性的,轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)后無彎矩應(yīng)力葉片只受拉應(yīng)力,用料少、壽命長,不易折斷,所以,葉片性能是造成風(fēng)電機(jī)高昂成本的主要因素,也是造成故障和高額維護(hù)費(fèi)的主要因素,我們要降低風(fēng)電機(jī)成本、提高發(fā)電效率就必須改善葉片性能
三、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析:
1、水平軸風(fēng)機(jī)的機(jī)倉放置在高高的塔頂,而且是一個可旋轉(zhuǎn)360度的活動聯(lián)接機(jī)構(gòu),自身重達(dá)十幾噸至幾十噸,葉片上隨機(jī)風(fēng)載荷達(dá)幾十噸,重心高、不穩(wěn)定、易翻倒由于高位放置安裝,維護(hù)不便
2、垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)、齒輪箱放在底部,重心低、穩(wěn)定、維護(hù)方便由于塔架低矮,降低了成本
總結(jié)上述:水平軸風(fēng)力機(jī)設(shè)計技術(shù)復(fù)雜,重幾十噸的機(jī)艙需安裝在近百米的高空,功率存在偏航損失等,這些都是國內(nèi)風(fēng)電成本較高的原因垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)力學(xué)性能好、結(jié)構(gòu)簡單、成本低,具有競爭優(yōu)勢所以垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)才是未來風(fēng)電的發(fā)展方向。
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