风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包罗装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
风力发电机的工作原理比力简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能,发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说,风能也是太阳能,所以也可以说风力发电机,是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发电机。
按照定桨矩失速型风机和变速恒频变桨矩风机的特点,国内目前装机的电机一般分为二类:
1、异步型
(1)笼型异步发电机;功率为600/125kW 750kW 800kW 12500kW 定子向电网输送不同功率的50Hz交流电;
(2)绕线式双馈异步发电机;功率为1500kW 定子向电网输送50Hz交流电,转子由变频器控制,向电网间接输送有功或无功功率。
2、同步型
(1)永磁同步发电机;功率为750kW 1200kW 1500kW 由永磁体产生磁场,定子输出经全功率整流逆变后向电网输送50Hz交流电;
(2)电励磁同步发电机;由外接到转子上的直流电流产生磁场,定子输出经全功率整流逆变后向电网输送50Hz交流电按照叶片形式的不同,现有风力发电机分为以下两类:
a、水平轴
水平轴风力发电机是风力发电机中的一种,装置有风向传感元件及伺服电动机,可分为升力型和阻力型两类,可以集中气流,增加气流速度。世界上目前利用最多的形式,功率最大5MW摆布。
b、垂直轴
垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,并且也减少了风轮对风时的陀螺力。
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