一些風力發電機看起來轉的不是很快,為什麼可以發電?

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大型風力發電機扇葉的確轉速很低,和民用的小型發電機比起來簡直如同蝸牛在爬!但是大型風力發電機雖然扇葉轉的慢,但是裡面發電機轉速可不低的。因為帶有增速齒輪箱,扇葉直接傳動齒輪箱,經過齒輪箱增速以後驅動發電機發電。


而大型風機採用增速齒輪箱,完全是為了控制葉片轉動的速度。低速轉動慣量小,對扇葉壽命和磨損影響也最小,而且低速比較容易控制,如果像小型風力發電機轉速那樣高的話,恐怕風大的時候,扇葉轉速上去後,發電機會脫離控制,樁基礎底座等也無法承受。像飛機一樣飛出去也不是不可能。

所以大型的風力發電機必須要

實施速度控制,所以裡面有齒輪箱,偏航系統,剎車系統,液壓系統,控制系統等。通常
扇葉每分鐘轉速在27轉左右,而經過齒輪箱增速後發電機轉速可達到1500轉/分,可以穩定發電。
我原來工作的野外,很多這種大型風力發電機,就曾經目睹過一次發電機著火事件,持續一天一夜,維修人員也是束手無策。眼睜睜看著報廢。前五年是風力發電機廠家負責維修,過了幾天廠家來人把除了支柱之外所有的部件全部換新,舊的燃燒後直接報廢,雖然有那麼多的保護系統,但最終還是出現了火災。


水墨丹青一世情

外表風葉轉的慢,內部轉速已上千。為何如此來設計,下面詳細談一談…

目前風力發電機遠看不大,實則大物龐然,扇葉從十幾米到二十米都有,底座更要幾十米高,風葉轉動起來,如此大的風葉要和家用電扇一樣的速度,加上如此大的質量其慣性,無論其風葉,還是其軸承,還是其底座都無法承受得了,絕對會被自己帶跑。無法保證其壽命的長久提高…

如果設計外風葉轉速太高,更容易受外界環境干擾,狂風暴雨時風機飛轉更是無法控制得了,給相同型號行駛二百脈的汽車和二三十脈的汽車剎車哪個容易你肯定知道。狂風下速度低可以自動剎車規避更大風險。

如果轉速太高,慣性趨勢,和風力效應,風扇也不容易改變風葉向風方向。通過小小風向標,根據風葉轉速控制電機改變風葉與風向的迎風面大小,達到風葉轉動每分鐘20至30圈的大小。然後通過內部速度齒輪的轉換,讓發電的電機轉速最高可達每分鐘1500轉的大小。發電功率可達幾百千瓦大小。

綜上所述,風機之所以如此悠閒自在,慢慢悠悠,實在是實際的需要,設計的結果,科技的需要…


力通科技論壇

風電從業者,風電機組葉輪轉速和發電機轉速是有區別的。目前風電機組分為兩類:直驅機組和雙饋機組,直驅機組就是葉輪直接耦合發電機,發電機採用多極對數的同步發電機,再配合全功率變流器,來保證輸出額定頻率和電壓的電能;雙饋機組則是葉輪和發電機之間用增速齒輪箱連接,增速到一定轉速後傳遞給發電機旋轉,再配合容量達到機組額定容量30%-40%的變頻系統來實現輸出額定電壓和頻率的電能。


放大電路計算

風機大體分為直驅和雙饋兩種機型,直驅國內只有金風和湘電在做其他的都是雙饋機型
這種機頭基本看不到的是直驅型,我們常見的是雙饋機型,直驅就是葉片葉輪直接帶動發電機轉子轉動發電,其中湘電直驅是航母和驅逐艦等軍用發電機改進型號,屬內轉子直驅發電機,金風是自主研發,買進日本技術,開發出的外轉子直驅發電機。

雙饋機型就是在葉輪和發電機之間加入了變速齒輪箱,將葉輪17的轉速變到1500轉,就像普通的發電機一樣,不過是由化石能源變為風力。


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