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小型风力发电机的调向机构及旋转周期

小型风力发电机的调向机构及旋转周期

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小型风力发电机的水平轴风力发电机的叶片在旋转一周的过程中,受惯性力和重力的综合作用,惯性力的方向是随时变化的,而重力的方向始终不变,这样叶片所受的是一个交变载荷,这对于叶片的疲劳强度是非常不利的。另外水平轴的发电机都置于几十米的高空,这给发电机的安装、维护和检修带来了很多的不便。

小型风力发电机的垂直轴风轮的叶片在旋转的过程中的受力情况要比水平轴的好的多,由于惯性力与重力的方向始终不变,所受的是恒定载荷,因此疲劳寿命要比水平轴风轮长。同时,垂直轴的发电机可以放在风轮的下部或是地面,便于安装和维护。

小型风力发电机的水平轴风力发电机的风轮围绕一个水平轴旋转,风轮轴与风向平行,风轮上的叶片是径向安装的,与旋转轴垂直,并与风轮的旋转平面成一角度(称为安装角)。风轮叶片数目为1~10片(大多为3片、5片、6片),它在高速运行时有较高的风能利用率,但启动时需要较高的风速。

垂直轴风力发电机:垂直轴风力发电机的风轮围绕一个垂直轴旋转,风轮轴与风向垂直。其优点是可以接受来自任何方向的风,因而当风向改变时,无需对风。

小型风力发电机的调向机构、调速机构和停车机构:为了从风中获取能量,风轮旋转面应垂直于风向,在小型风机中,这一功能靠风力机的尾翼作为调向机构来实现。同时随着风速的增加,要对风轮的转速有所限制,这是因为一方面过快的转速会对风轮和风力机的其他部件造成损坏,另一方面也需要把发电机的功率输出限定在一定范围内。由于小型风力机的结构比较简单,一般采用叶轮侧偏式调速方式,这种调速机构在风速风向变化转大时容易造成风轮和尾翼的摆动,从而引起风力机的振动。

因此,在风速较大时,特别是蓄电池已经充满的情况,应人工控制风力机停机。在有的小型风力机中设计有手动刹车机构,另外在实践可采用侧偏停机方式,即在尾翼上固定一软绳,当需要停机时,拉动尾翼,使风轮侧向于风向,从而达到停车的目的。

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