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风力发电机组设计与制造学习资料

第一章、绪论1、风力发电机组的组成

风力发电机组可分为风轮、机舱、塔架和基础几个部分。

（1）风轮由叶片和轮毂组成。叶片具有空气动力外形，在气流作用下产生力矩驱动风轮转动，通过轮毂将扭矩输入到主传动系统。（2）机舱由底盘、导流罩和机舱罩组成，底盘上安装除主控制器以外的主要部件。机舱罩后部的上方装有风速和风向传感器，舱壁上有隔音和通风装置等，机舱底部与塔架连接。（3）塔架支撑风轮与机舱达到所需要的高度。塔架上安置发电机与主控制器之间的动力电缆、控制和通信电缆，还装有供操作人员上下机舱的扶梯，大型机组还设有升降机。（4）基础为钢筋混凝土结构，根据当地地质情况设计成不同的形式。基础中心预置有于塔架连接的基础部件，以保证将风力发电机组牢牢固定在基础上。基础周围还设置预防雷击的接地装置。

2、变桨距、变速型的风力发电机组内部结构

（1）变桨距系统：设在轮毂之中，对于电动变距系统来说，包括变距电动机、变距减速器、变距轴承、变距控制器和备用电源等。

（2）发电系统：包括发电机、变流器等。

（3）主传动系统：包括主轴及主轴承、齿轮箱、高速轴和联轴器等。

（4）偏航系统：由偏航电动机、偏航减速器、偏航轴承、制动机构等组成。

（5）控制与安全系统：包括传感器、电气设备、计算机控制与安全系统（含相应软件和控制欲安全系统执行机构等）。

此外，还设有液压系统，为高速轴上设置的制动装置、偏航制动装置提供液压动力。液压系统包括液压站、输油管和执行机构。为了实现齿轮箱、发电机、变流器的温度控制，设有循环油冷却系统、风扇和加热器。

3、风力发电机组的分类：

（1）按功率大小：a微型（0.1~1kw）；b小型（1~100kw）；c中型（100~1000kw）；d

大型（1000kw以上）。

（2）按风轮轴方向：a水平轴风力发电机组（随风轮与塔架相对位置的不同而有上风向与下风向之分。风轮在塔架的前面迎风旋转，叫做上风向风力发电机组；风轮安装在塔架后面，风先经过塔架，再到风轮，则称为下风向风力发电机组。上风向风力发电机组必须有某种调向装置来保持风轮迎风，而下风向风力发电机组则能够自动对准风向，从而免去了调向装置。对于下风向风力发电机组，由于一部分空气通过塔架后再吹向风轮，这样塔架就干扰了流过叶片的气流而形成塔影效应，增加了风轮旋转过程中叶片载荷的复杂性，降低了风力发电机组的出力和其他性能）；b垂直轴风力发电机组。

（3）按功率调节方式：a定桨距风力发电机组；b变桨距调节风力发电机组；c主动失速调节风力发电机组。

（4）按传动形式：a高传动比齿轮箱型；b直接驱动型；c中传动比齿轮箱型（半直驱）。

（5）按发电机转速变化：a定速（恒速）；b多态定速；c变速。

4、设计依据

风力发电机组的设计依据是《风力发电机组的设计任务书》，一般包括基本形式、基本参数和外部条件。

（1）基本形式：目前的主流机型是水平轴、上风向、三叶片、变桨距、变速恒频风电机组。

（2）基本参数：风力发电机组的基本参数主要是指风力发电机组的额定功率、转速范围、总效率、设计寿命和生产成本等。

（3）外部条件：风力发电机组的外部条件包括运行环境条件、电网条件和风场地质情况。运行环境条件主要是风资源、湍流和阵风情况、气候情况等。

5、设计内容

设计内容包括风力发电机组设计图样和相关的设计文件。设计图样包括外观图、部件图和零件图；设计文件包括设计计算说明书、运输和安装说明书、用户使用和维护手

册等。

（1）外观图：风力发电机组的外观图描述了其整体结构并标注了主要尺寸，同时用文字注明了设备的技术特征，如机组类型、功率调节方式、风轮旋转方向、额定功率、额定风速、风轮直径、风轮转速范围、风轮倾角、风轮圆锥角、变距最大角度、齿轮箱类型、齿轮箱增速比、发电机类型、塔架类型、轮毂中心高和各主要部件质量。（2）部件图：部件图是各层次安装工作的指导图样，表示各零件之间的装配关系、配合公差、轮廓尺寸、装配技术条件和标题栏等。

（3）零件图：零件图是生产零件的依据，包括零件的结构和形状、尺寸、表面粗糙度和几何公差、材料及表面处理技术要求、技术条件、标题栏等。设计零件时，要进行相应的载荷分析和强度校核。

（4）设计文件：设计文件是与设计相关的规范性文件，详细描述了机组设计、制造、装配、运行维护过程的理念、标准、理论依据、方法和技术要求，用于设计部门存档、指导装配和安装、指导用户作业和指导维修人员的维修作业。

6、设计原则

可靠性、经济性与社会效益、先进性、工艺性和易维修性、标准化。

7、设计步骤

（1）方案设计（概念设计）：确定风力发电机组的主要参数、整体布局和结构形式；对机组的整体载荷及整机质量进行初步计算，选择主要部件的结构，完成机舱布局的计算机设计模型；同时给定控制策略。在此基础上撰写方案设计说明书。

（2）技术设计（初步设计）：根据方案设计资料，进行整机和部件结构设计和确定技术要求；进行机组载荷计算和分析；对关键零部件进行校核计算和分析；进行电气控制与安全系统设计；初步选择外购件的型号。在此基础上提供技术设计图样和技术设计说明书。

（3）施工设计（详细设计）：根据技术设计结果，进行载荷计算，对零部件进行强度和刚度校核及失效分析，对关键零部件进行优化设计；对整机进行可靠性分析和动态分析。修改和审定加工图样和技术文件，填写标准件和外购件明细表，撰写设计计算

说明书、运输和安装说明书以及用户使用和维修手册。

第二章、风力发电机组机械设计基础

1、风力发电机组等级由风速和湍流参数决定，分级的目的在于最大限度的利用风能，风速和湍流参数代表了相应风电机组安装场地的类型。

注：1、表中所示参数值对应于轮毂高度。

2、V ref表示10min平均参考风速；A表示高湍流特性等级；B表示中湍流特性等级；C表示低

湍流特性等级；I ref表示风速为15m/s时湍流强度的期望值。

2、风况分为：正常风况（风力机正常运行期间频繁出现的风况条件）和极端风况（1年一遇或50年一遇的风况条件）。参考风速：50年一遇在轮毂高度处持续10min阵风。

3、风况条件是由平均恒流与确定阵风或湍流结合而成。

4、每种类型的外部条件又可分为正常外部条件和极端外部条件。

5、湍流：风速矢量相对于10min平均值的随机变化。在使用湍流模型时应考虑风速、风向和风切边变化的影响。

6、湍流风速矢量的三个分量；纵向（沿着平均风速方向）横向（水平并且与纵向垂直的方向）竖向（与纵向和侧向均垂直的方向）

7、正常风廓线模型（NWP）：风廓线v(z)是地表以上平均风速对垂直高度z的函数。V(z)=Vhub(Z/Zhub)的a次方。

8、极端风况：用于确定风力发电机组的极端风载荷，这些风况包括由暴风及风速和风向的迅速变化造成的风速峰值。

9、极端风速模型（EWM）：极端风速模型可能为稳定的或波动的风模型。风速模型应该基于参考风速Vref和确定的湍流标准差σ1，σ1=Iref(0.75Vhub+b);b=5.6m/s，σ1=qita0.11Vhub。

10、其他环境条件：热、光、腐蚀、机械、电或其他物理作用、温度、湿度、空气密度、阳光辐射、雨、冰雹、雪和冰、活学活性物质、雷电、地震、盐雾。

11、正常环境：温度-30~+150，湿度<=95%，阳光辐射强度1000W/m2。

12、电网条件：（1）电压标称值+10%（2）频率标称值+2%（3）三相电压不平衡度，电压负序分量的比率不超过2%（4）适合的自动重合周期（5）断电，假定电网一年内断电20次，一次断电6小时为正常条件，断电一周为极端条件。

13、设计工况：分为运行工况（启动发电关机）和临时性工况（运输吊装维护）

14、设计工况：发电、发电兼有故障、起动、正常关机、紧急关机、停机、停机兼有故障、运输装配维护和修复。

15、DLC设计载荷状态ECD方向变化的极端连续阵风模型EDC极端风向变化模型EOG 极端运行阵风模型EWM极端风速模型EWS极端风切变模型ETM极端湍流模型NTM 正常湍流模型NWP正常风廓线模型F疲劳性载荷分析U极限强度分析N正常A非正常T运输和安装Vmaint维修保养风速。

16、局部安全系数：由于载荷和材料的不确定性和易变性，分析方法的不确定性以及零件的重要性，在设计中一定要有必要的安全储备。

17、载荷局部安全系数：载荷特征值出现不利偏差的可能性或不确定性；载荷模型的不确定性。

18、材料局部安全系数：材料特征值出现不利偏差的可能性或不确定性；零件截面抗力或结构承载能力评估不确定的可能性；几何参数不确定性；结构材料性能与试验样品所测性能之间的差别；换算误差。

19、失效影响安全系数用来区分以下几类零件：（1）一类零件：失效安全结构件结构件失效后不会引起风力发电机组重要零件的失效（2）二类零件：非失效安全结构件（3）三类零件：非失效安全机械件把驱动机构和制动机构与主结构连接起来，以执行风力发电机组无冗余的保护功能。

20、风力发电机组极限状态分析内容：极限强度分析；疲劳失效分析；稳定性分析；临界挠度分析。

21、稳定性分析：在设计载荷作用下，非失效安全的承载件不应发生屈曲。对于其他零件在设计载荷下，允许发生弹性变形。在特征载荷下，任何零件都不应发生屈曲。

第三章、总体设计

总体参数是涉及到风力发电机组总结结构和功能的基本参数，主要包括额定功率、发电机额定转速、总效率、设计寿命、年发电量、发电成本、总重量、重心。

1、额定功率是正常工作条件下，风力发电机组的设计要达到的最大连续输出电功率。

2、设计寿命：风电机组安全等级I到Ⅲ的设计寿命至少为20年。

3、额定风速是锋利发电机组达到额定功率输出时规定的风速。10~15m/s；切入风速是风力发电机组开始发电时，轮毂高度处的最低风速。3~4m/s；切出风速是风力发电机组达到设计功率时，轮毂高度处的最高风速。25m/s攻角不变，半径r处的叶素弦长与风轮转速Ω的平方成反比；变桨距攻角改变，反比于转速。

4、叶片质量正比于外壳厚度与弦长的乘积，因此它随转速而正比增加。

5、转速增加导致叶片重量增加、成本增加，同时转速增加导致叶片平面外的疲劳弯矩减小，机舱和塔架成本减少。

6、风力发电机组产生的气动噪声正比于叶尖速度的5次方。陆基叶尖速限制在65m/s，海上74m/s。

7、比功率：风力发电机组额定功率与风轮的扫掠面积的比值。405W/m平方。

风电机组的总体布局包括整机各部件、各系统、附件和设备等布置。

8、总体布置原则：保证风力发电机组的强度、刚度、抗振性、平衡和稳定性，支撑部件要力求有足够的刚度；整机各部件、各系统、附件和设备等，要考虑布置得合理、协调、紧凑；保证正常工作和便于维护，并考虑有较合理的重心位置；传统系统力求简短，达到结构紧凑、体积小、重量轻。

9、相似设计：根据研究出来的性能良好、运行可靠地模型来设计与模型相似的新风力机。

10、风力机相似是指风轮与气体的能量传递过程以及气体在风力机内流动过程相似，他们在任一对应点的同名物理量之比保持常数，这些常数叫相似常数。

11、相似条件：几何相似、运动相似、动力相似。

12、几何相似：模型与原型风力机的几何形状相同，对应的线性长度比为一定值。

13、运动相似：空气流经几何相似的模型与原型机时，其对应点的速度方向相同、比例保持常数。

14、动力相似：满足几何相似、运动相似的模型与原型机上，作用于对应点力的方向相同，大小之比应保持常数。

15、Re为雷诺数，表示作用于流体上的惯性力与黏性力之比

16、对于具有相同叶尖速比的相似模型和原型机，他们的效率也相等。

17、模型试验中，雷诺数的值比临界雷诺数高，相似性依旧成立。相反相似性差。

18、风电机组成本排序：叶片、塔架、齿轮箱、机舱、电网联接、发电机。

第四章、风轮与叶片设计

风轮的作用是把风的动能转换成风轮的旋转机械能。风轮的输出功率与风轮扫掠面积（或风轮直径的平方）、风速的立方和风能利用系数成正比。

第一节、概述

一、叶片的基本概念

1、叶片长度：叶片径向方向上的最大长度；

2、叶片面积：叶片旋转平面上的投影面积；

3、叶片弦长：叶片径向各剖面翼型的弦长；

4、叶片扭角：叶片各剖面弦线和风轮旋转平面的夹角。

二、风轮的几何参数

1、叶片数：风轮的叶片数取决于风轮尖速比；

2、风轮直径：风轮在旋转平面上的投影圆的直径；

3、轮毂高度：风轮旋转中心到基础平面的垂直距离；

4、风轮扫掠面积：风轮在旋转平面上的投影面积；

5、风轮锥角：叶片相对于和旋转轴垂直的平面的倾斜角；其作用是在风轮运行状态下减少离心力引起的叶片弯曲应力和防止叶尖与塔架碰撞的机会。

6、风轮仰角：风轮的旋转轴线和水平面的夹角；其作用是避免叶尖和塔架的碰撞。

7、风轮偏航角：风轮旋转轴线和风向在水平面上投影的夹角；偏航角可以起到调速

和限速的作用，但在大型风力发电机组中一般不采用这种方式。

8、风轮实度：叶片在风轮旋转平面上投影面积的总和与风轮扫掠面积的比值；实度大小与尖速比成反比。

三、风轮的物理特性

1、风轮转速。

2、风轮叶尖速比（公式）。

3、风轮轴功率（公式）。

第二节、风轮载荷设计计算

一、叶片受力示意图

升力，阻力系数（公式）。

翼型的选择：对于低速风轮，由于叶片数较多，不需要特殊的翼型升阻比；对于高速风轮，由于叶片数较少，应当选用在很宽的风速范围内具有较高升阻比和平稳失速特性的翼型，对粗糙度不敏感，以便获得较高的功率系数；另外要求翼型的气动噪声低。

二、叶片载荷

1、静载荷

（1）最大受力：50年一遇的最大阵风作为最大静载荷值；

（2）最大弯矩：当重力和气动力在同一方向上；

（3）最大扭矩：当最大阵风时。

2、动载荷

（1）由阵风频谱的变化引起的受力变化；

（2）风剪切影响引起的叶片动载荷；

（3）偏航过程引起的叶片上作用力的变化；

（4）弯曲力矩变化，由于自重及升力产生的弯曲变形；

（5）在最大转速下，机械、空气动力制动，风轮制动的情况下；

（6）电网周期性变化。

三、叶片的受力分析

离心力、风压力、气动力矩、陀螺力矩。

四、风轮的强度校核

1、在载荷下运转时叶片强度的计算。

2、无载荷运转时叶片轴强度的计算。

3、叶片停转时叶片轴强度的计算。

第三节、叶片气动设计

一、风力机的性能指标

风轮输出功率、风能利用系数、尖速比、推力系数。（相关公式）

二、风力机的空气动力学设计

动量理论、叶素理论。

三、叶片结构设计与制造

（一）轻型结构叶片的优缺点：

优点：1、在变距时驱动质量小，在很小的叶片机构动力下产生很高的调节速度；2、减少风力发电机组总质量；3、风轮的机械制动力矩小；4、周期振动弯矩由于自重减轻而很小；5、减少了材料成本；6、运费减少；7、便于安装。

缺点：1、要求叶片结构必须可靠，制造费用高；2、所用材料成本高；3、风轮在阵风时反应灵敏，因此，要求功率调节也要快；4、材料特性和载荷计算必须很准确，以免超载。

（二）叶片材料

用于制造叶片的主要材料有玻璃纤维增强塑料（GRP）、碳纤维增强塑料(CFRP)、木材、钢和铝等。

目前叶片多为玻璃纤维增强复合材料（GRP），基体材料为聚酯树脂或环氧树脂。环氧树脂比聚酯树脂强度高，材料疲劳特性好，且收缩变形小。聚酯材料较便宜，它在固化时收缩大，在叶片的连接处可能存在潜在的危险，即由于收缩变形在金属材料与玻璃钢材料之间可能产生裂纹。

复合材料的优点：可设计性强、易成型性好、耐腐蚀性强、维护少，易修补。缺点：耐热性差；抗剪切强度低；存在老化问题；生产时安全防护；表面强度低；可以燃烧。GRP材料的风力发电机组叶片成形工艺有手工湿法成形、真空辅助注胶成形和手工预浸布铺层等。

（三）叶片主体结构

叶片截面类型：实心截面、空心截面、空心薄壁复合截面等。

蒙皮：提供叶片的气动外形，同时承担部分弯曲载荷与大部分剪切载荷。蒙皮的层状结构包括胶衣层、玻纤毡增强层、强度层。

主梁：承载叶片的大部分弯曲载荷，是主要的承力结构。

（四）铺层设计原则

1、均衡对称原则；

2、定向原则；

3、按照内力方向的取向原则；

4、顺序原则；

5、抗局部屈曲设计原则；

6、最小比例原则；

7、变厚度设计原则；

8、冲击载荷区设计原则。

（五）叶根结构形式

1、螺纹件预埋式：连接最可靠，但每个螺纹件的定位必须准确；

2、钻孔组装式：优点：不需要贵重且质量大的法兰盘；在批量生产中只有一个力传递元件；由于采用预紧螺栓，疲劳可靠性很好；通过螺栓很好的机械联接，法兰不需要粘接。缺点：需要很高的组装精度；在现场安装，要求可靠的螺栓预紧。

（六）功率调节方法

1、失速控制

优点：叶片和轮毂之间无运动部件，轮毂结构简单，费用低；没有功率调节系统的维护费用；在失速后功率的波动相对较小。

缺点：气动制动系统可靠性设计和制造要求高；叶片、机舱和塔架上的动态载荷高；由于常需要制动过程，在叶片和传动系统中产生很高的机械载荷；起动性差；机组承受的风载荷大；在低空气密度地区难以达到额定功率。

2、变浆距控制

优点：起动性好；刹车机构简单，叶片顺浆后风轮转速可以逐渐下降；额定点以后的输出功率平滑；风轮叶根承受的静、动载荷小。

缺点：由于有叶片变距机构，轮毂较复杂，可靠性设计要求高，维护费用高；功率调节系统复杂，费用高。

（七）防雷击保护

雷击造成叶片损坏的机理：一方面，雷电击中叶尖后，释放大量能量，使叶尖结构内部的温度急剧升高，引起气体高温膨胀，压力上升，造成叶尖结构爆裂破坏，严重时使整个叶片开裂；另一方面，雷击造成的巨大声波对叶片结构造成冲击损坏。

（八）降噪措施

①提高制造精度，降低表面粗糙度；

②修正轮齿缘。在制造齿轮时，在齿轮顶侧沿齿宽修成直线或均匀曲线；

③改用斜齿轮；

④改进齿轮参数。减小v、d，选取互为质数的传动比；

⑤齿轮的阻尼处理。高阻尼、不淬火；

⑥改进润滑方式。

第四节、轮毂设计

一、风轮轮毂的结构设计

轮毂是连接叶片与主轴的重要部件，作用是传递风轮的力和力矩到后面的机械结构中去。通常轮毂的形状为三通形或三角形。

常用的轮毂形式有：（1）刚性轮毂；（2）柔性轮毂（铰链式轮毂），叶片在挥舞方向、摆振方向和扭转方向上都可以自由活动。由于铰链式轮毂具有活动部件，相对于刚性轮毂来说，制造成本高，可靠性相对较低，维护费用高；它与刚性轮毂相比所说力与力矩较小。

二、风轮轮毂的载荷分析

轮毂载荷的分析方法：最大剪切法、ASME锅炉和压力容器规则法、变形能法。

第五章、传动与控制机构设计

1、传动与控制机构：传动机械能所需传动机构和机组控制调节所需驱动机构

2、主传动链：风轮轴功率传递到发电机系统所需机构。

典型的主传动链包括风轮主轴系统、增速传动机构（齿轮箱）、轴系的支撑与连接（轴承、联轴器）和制动装置。

设计要求：载荷传递路径最短，结构紧凑，机械传动系统与承载轴承部件集成。主要构件支撑方式：由独立轴承支撑主轴，三点支撑式主轴，主轴集成到齿轮箱，轴承集成在机舱底盘，固定主轴支撑风轮。

3、主轴轴承：径向与轴向支撑通常采用滚动轴承，易产生弯曲变形。轴承计算包括静态和动态额定值、轴承寿命分析等。

4、主轴：仅考虑主轴传递扭矩的初步结构设计（计算），考虑综合载荷作用的主轴强度计算。

5、轴系连接构件：高速轴与发电机轴采用柔性联轴器，以弥补安装误差、解决不对中问题；需考虑对机组安全保护功能；可降低成本；还需考虑完备的绝缘措施。轴与齿轮键连接（平键、花键）。

6、主传动链齿轮：采用大传动比齿轮传动装置，将风轮所产生转矩传递到发电机，使其得到相应转速。基本特点：大传动比，大功率，难以确定动态载荷；常年运行在极端环境下，高空维修困难；设法见效其结构和重量；设置刹车装置，配合风轮气动制动。在满足可靠性和工作寿命要求前提下，以最小体积和重量为目标，获得优化的传动方案。

7、齿轮箱：箱体，传动机构，支撑构件，润滑系统，其他附件。传动形式：定轴，行星齿轮以及组合传动；级数：单级，多级；布置形式：展开式，分流式，同轴式。风电齿轮箱：多级齿轮传动，采用一级或两级行星齿轮与定轴齿轮组成的混合轮系。

8、轮系：由若干对啮合齿轮组成的传动机构，以满足复杂的工程要求。定轴：所有齿轮几何轴线位置固定，分为平面和空间定轴轮系，尽可能使传动级数少。星系轮系：至少有一个齿轮的轴线可绕其他齿轮轴线转动，传动效率高，承载能力强，结构简单工艺性好。

9、设计载荷：分析过程要参照相应设计标准。最重要载荷参数是反映风轮输出转矩及其相应特性的载荷谱。制动载荷：风轮制动主要依靠气动制动功能，制动时间比机械制动时间短，机械制动多用于紧急情况。

10、齿轮箱结构设计：内部构件尺寸+运行环境确定外部载荷准确信息。一般传动系统设计标准给出工况系数KA。。结构设计：初步确定总体结构参数，箱体结构设计，齿轮与轴的结构设计，构建连接。

11、传动效率与噪声：散热是紧凑结构齿轮箱的关键，定轴轮系每级损失2%，行星轮1%，机组传动载荷小时效率会有明显下降。

12、润滑油：减少摩擦，较高承载，防止胶合，降震，防疲劳点蚀，冷却防腐蚀。润滑系统：强制润滑，设置基本回路以及对润滑油加热冷却的回路。润滑方式有飞溅润滑和强制润滑。润滑油换油周期：开始，500h；运行过程，5000~10000h；定期抽样检测；半年检修；对齿轮箱重新进行检测。

13、关机运动方程：空气动力矩，机械制动力矩，发电机电磁力矩。空气制动：定桨距由叶尖扰流器实现，变桨距由顺桨实现。机械制动：多置于高速轴。限制条件（离心应力，摩擦速度，摩擦片温升，制动盘温升）

14、变桨距系统：起动，功率调节，主传动链制动。运动方程：空气动力矩，重力矩，摩擦力矩。

15、电机驱动机构：驱动功率计算，电动机选择，变距轴承齿轮副传动比，减速箱基本参数。电机外壳的防护等级：IP--。

电机外壳的防护(GB/T4942.1-1985)

液压驱动机构：液压驱动力，液压缸，蓄能器，液压泵。

16、偏航系统：自动偏航功能，手动偏航功能，自动解缆功能，90度侧风功能。极限解缆角度：650。。

17、载荷确定：机舱上空气动力矩，机械制动力矩，回转轴承上摩擦力矩。

第六章、塔架与基础设计

1、塔架设计要素（1）塔架高度H=h+C+R（h--机组附近障碍物高度；C--障碍物最高点到风轮扫掠面最低点的距离）（2）塔架的强度与刚度（3）运输和安装。

2、塔架的基本结构形式（1）钢筋混凝土结构塔架;（2）桁架结构塔架；（3）钢筒结构塔架。

3、塔架的载荷分析（1）塔架载荷的基本类型：a风轮等构件承受的空气动力载荷；b 重力和惯性载荷。由重力、振动、旋转以及地震引起的静态和动态载荷；c操作载荷。在机组运行和控制过程中产生的载荷，如功率变化、偏航、变桨以及制动过程产生的载荷等；d其他载荷。如尾迹载荷、冲击载荷、覆冰载荷等。

4、确定塔架设计载荷的要求（1）最大极限载荷（2）疲劳载荷（3）共振激励载荷。

5、塔架的结构设计（1）设计内容：a动静载荷作用下的结构强度设计；b疲劳强度和塔架刚度分析；c对结构设计方案的初步力学分析；d制造工艺性和经济性分析；e详细分析和强度校核；f详细工程设计。

6、制造要求（1）塔筒设计需要提供相应的制造技术要求，如材质、构件性能等。对于高度超过30m的锥形钢筒塔架，通常需要分段制作加工，每段长度一般不超过3m。钢筒通常用厚度为10到40mm的钢板用卷板机加工，然后焊接而成。对于钢板厚度小

于40mm，卷板设备为常规设备，当厚度超过40mm，常规卷板设备不能加工，需要特制的卷板设备。（2）塔筒材料一般选用优质碳素结构钢，如Q235、Q275或Q345钢等。塔筒内部每隔一段距离（例如3m）可设置加强环，以提高局部刚度。

7、塔架基础设计（1）基本设计要求：a要求作用于地基上的载荷不超过地基容许的承载能力，以保证地基在防止整体破坏方面有足够的安全储备；b控制基础的沉降，使其不超过地基的变形值，以确保机组不受地基变形影响。

8、基础形式（1）板状基础；（2）桩基础；（3）混凝土单桩基础；（4）桁架式基础。

七、风力发电机的制造

一、机舱的装配

1、技术要求

1）按照图样要求清点、检查每个装配工序所用零部件、外购件、标准件。

2）进入装配的零件或部件外购件、标准件均应有检查部门的合格证方能进行装配。3）零件在装配前不得有毛刺、翻边、氧化皮、锈蚀、油污及防锈漆等。相配合的零件表面应用洗油或水基金属清洗液仔细清洗干净，并用干净的布将零件的配合表面擦净。4）装配前必须对零件的主要配合尺寸，特别是轴承配合尺寸及相关精度应进行复查复查记录存入该机组档案。

5）所有螺纹孔用相应规格螺栓用手旋入检查，必要时可以用丝锥清理螺孔。

6）未曾使用过润滑油管必须进行清洗清除油管中的污垢。

7）清洗过轴承等零下件不允放地面和工作台上，应垫以干净的木板和布。

8）所用的螺栓在安装前必须核对强度等级是否与图样要求相符。

2、装配过程

①首先将主轴总成所有部件(轴承除外)进行试装，检验后端盖、轴承压盖与轴承座

的配合，确认无误后在后端盖、轴承压盖与轴承座相应位置做标记，然后拆下。

②将主轴竖起，法兰面朝下放在两根木方上用水平仪将法兰调整水平。

③将需要装配的零件配合面上的残余油污及杂物清除干净。

④将密封毡圈(浸机油)装在密封盖中，将石棉盘根装在轴承盖中。再将前密封盖和

前轴承盖装入主轴(止口向上)。

⑤用专用工装将轴承吊起，并用水平仪调整轴承内环至水平。

⑥将轴承用工频轴承加热器，加热到110度。迅速将轴承吊起装入主轴(主轴配合

面涂一层机油以利安装)，直到主轴轴肩无间隙结合(用0.05塞尺不得通过)。

⑦将风轮锁定盘装到主轴法兰上配钻螺孔，并攻M16螺孔。用M16螺栓紧固。

⑧将轴承座竖起，大头朝下，用木方垫用水平仪调平。安装后轴承密封盖装入轴

承孔内。吊装后轴承放平，用紫铜锤锤打到位并用工装压盖压平用螺栓紧固。

⑨用电加热器将后轴承内环加热到110度。然后将前轴承后挡盖及前螺母装入轴

承座前轴承孔内用螺栓固定。迅速将轴承座吊起装入主轴上，后轴承内圈与轴肩紧密贴合。安装后轴承螺母及前轴承螺母并紧固。

⑩配钻卡板螺孔并攻丝安卡板。轴承空间填充润滑油。

?将主轴承座放水平位置，完成其它零件的装配。

?对于过盈量较大的主轴轴承常用热装的方法。加热方法可采用感应加热（见图7-2）和油浴加热两种。感应加热操作简单、效率高，但设备较贵，批量生产时采用较好。油浴加热适用于单件小批量生产。

?油浴加热油箱可用2～3mm厚的铁板制成，距箱底50～70mm处应有一网栅或架子，轴承不应放到箱底，以防沉淀杂质进人轴承中。箱中必须有温度计，严格控制油温不应超过120℃。当轴承加热完毕从油箱中取出后，应立即用干净的布(不能用棉纱)擦去附在轴承表面的油迹和附着物。

风力发电机的设计及风力发电系统的研究毕业设计论文

毕业论文题目：风力发电机的设计及风力发电系统的研究

诚信声明本人声明： 1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果； 2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料； 3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名：日期：年月日

毕业设计（论文）任务书题目：风力发电机的设计及风力发电系统的研究一、基本任务及要求： 1）基本数据：额定功率 600=N P KW 连接方式 Y 额定电压 V U N 690= 额定转速 min /1512r n N = 相数 m=3 功率因数 88.00=?s c 效率 96.0=η 绝缘等级 F 极对数 P=2 2、本毕业设计课题主要完成以下设计内容：（1）风力发电机的电磁设计方案；（2）风力发电系统的研究；（3）电机主要零部件图的绘制；（4）说明书。进度安排及完成时间： 2月20日——3月10日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告 3月13日——4月25日：毕业实习、撰写实习报告 3月27日——5月30日：毕业设计 4月中旬：毕业设计中期抽查 6月1日——6月14日：撰写毕业设计说明书（论文） 6月15日——6月17日：修改、装订毕业设计说明书（论文），并将电子文档上传FTP 6月17日——6月20日：毕业设计答辩

目录摘要 ..............................................................................................I ABSTRACT ......................................................................................II 第1章绪论 .. (1) 1.1 开发利用风能的动因 (1) 1.1.1 经济驱动力 (1) 1.1.2 环境驱动力 (2) 1.1.3 社会驱动力 (2) 1.1.4 技术驱动力 (2) 1.2 风力发电的现状 (2) 1.2.1 世界风力发电现状 (2) 1.2.2 中国风力发电现状[13] (3) 1.3风力发电展望 (3) 第2章风力发电系统的研究 (5) 2.1 风力发电系统 (5) 2.1.1 恒速恒频发电系统 (5) 2.1.2 变速恒频发电机系统 (6) 2.2 变速恒频风力发电系统的总体设计 (10) 2.2.1 变速恒频风力发电系统的特点 (10) 2.2.2 变速恒频风力发电系统的结构 (10) 2.2.3 变速恒频风力发电系统运行控制的总体方案 (20) 第3章风力发电机的设计 (27) 3.1 概述[11] (27) 3.2 风力发电机 (28) 3.2.1 风力发电机的结构 (28) 3.2.2 风力发电机的原理 (29) 3.3 三相异步发电机的电磁设计 (29) 3.3.1 三相异步发电机电磁设计的特点 (30) 3.3.2 三相异步发电机和三相异步电动机的差异[2] (30) 3.3.3 三相异步发电机的电磁设计方案 (31) 3.3.4 三相异步发电机电磁计算程序 (32)

《风力发电场安全、检修、运行规程》题库资料

《风力发电场安全规程》、《风力发电场检修规程》、《风力发电场运行规程》考试题库（796/797/666-2012）《风力发电场安全规程》一、填空题 1、风电场安全工作必须坚持“（安全第一）、（预防为主）、（综合治理）”的方针，加强人员（安全培训），完善（安全生产条件），严格执行（安全技术）要求，确保（人身），和（设备）安全。 2、风电场输变电设备是指风电场升压站（电气设备）、（集电线路）、（风力发电机组升压变）等。 3、飞车是指风力发电机组（制动系统）失效，风能转速超过（允许或额定）转速，且机组处于（失控）状态。 4、安全链是由风力发电机组（重要保护元件）串联形成，并独立于机组（逻辑控制）的硬件保护回路。 5、风电场工作人员应具备必要的机械、电气、安装知识，熟悉风电场输变电设备、风力发电机组的（工作原理）和（基本结构），掌握判断一般故障的（产生原因）及（处理方法），掌握（监控系统）的使用方法。 6、风电场工作人员应掌握（安全带）、（防坠器）、（安全帽）、（防护服）和（工作鞋）等个人防护设备的正确使用方法，具备（高处作业）、（高空逃生）及（高空救援）相关知识和技能，特殊作业应取得（特殊作业操作证）。 7、风电场人员应熟练掌握（触电）、（窒息急救法），熟悉有关（烧

伤）、（烫伤）、（外伤）、（气体中毒）等急救常识，学会使用（消防器材）、（安全工器具）和（检修工器具）。 8、外单位工作人员应持有相关的（职业资格证书），了解和掌握工作范围内的（危险因素）和（防范措施），并经过（考试合格）方可开展工作。 9、临时用工人员应进行现场（安全教育和培训），应被告知其作业现场和工作岗位存有的（危险因素）、（防范措施）及事故（紧急处理措施）后，方可参加（指定）的工作。 10、进入工作现场必须（戴安全帽），登塔作业必须（系安全带）、（穿防护鞋）、（戴防滑手套）、使用（防坠落保护）装置，登塔人员体重及负重之和不宜超过（100），身体不适、情绪不稳定，不应（登塔作业）。 11、禁止使用（破损）及（未经检验合格）的安全工器具和个人防护用品。 12、风力发电机组底部应设置“（未经允许，禁止入内）”标志牌：基础附近应增设“（请勿靠近，当心落物）”、“（雷雨天气，禁止靠近）”警示牌：塔筒爬梯旁应设置“（必须系安全带）”、“（必须戴安全帽）”、“（必须穿防护鞋）”指令标识：36V及以上带电设备应在醒目位置设置“（当心触电）”标识。 13、风力发电机组内无防护罩的旋转部件应粘贴“（禁止踩踏）”标识；机组内易发生机械卷入、轧压、碾压、剪切等机械伤害的作业地点应设置“（当心机械伤人）”标识；机组内安全绳固

小型风力发电机动力结构设计毕业设计论文

第一章概述 1.1课题研究的目的和意义数千年来，风能技术发展缓慢，也没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。当前，全球都面临着能源枯竭、环境恶化、气温升高等问题，日益增长的能源需求、能源安全问题受到世界各国广泛关注。风能是一种可再生能源，它资源丰富，是一种永久性的本地资源，可为人类提供长期稳定的能源供应;她安全、清洁，没有燃料风险，更不会在使用中破坏环境。为此，世界各国都在加快风力发电技术的研究，以缓解越来越重的能源与环境压力，中国也不例外。中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，能源利用以煤炭为主。在当前以石化能源为主体的能源结构中，煤炭占73.8%，石油占18.6%，天然气占2%，其余为水电等其它资源。在电力的能源消费中，也是以煤炭为主，燃煤发电量占总发电量的80%。但是，能为人类所用的石化资源是有限的，据第二届环太平洋煤炭会议资料介绍，按目前的技术水平和采掘速度计算，全球煤炭资源还可开采200年。此外，石油探明储量预测仅能开采34年，天然气约能开采60年。随着人口的增长和经济的发展，能源供需矛盾加剧，如果不趁早调整以石化能源为主体的能源结构，势必形成对数亿年来地球积累的生物石化遗产更大规模的挖掘、消耗，由此将导致有限的石化能源趋于枯竭，人类生态环境质量下降的恶性循环，不利于经济、能源、环境的协调发展。电力部己制定“大力发展水电，继续发展火电，适当发展核电，积极发展新能源发电”的基本原则，把风力发电作为优化我国电力工业结构跨世纪的战略发展目标①。表1-1 1996-2005年世界风电市场增长从表1-1可以看出，世界上的风电能源增长的非常迅速，10年平均增长率达到了29.77。截止2005年底，全世界并网运行的风力发电机总装机容量达到59237 MW ,是1996年装机容量的9.76倍②。

风力发电机机组基础预算

目录引言 750KW风力发电机组基础土建工程 750KW风力发电机组基础电气工程 750KW风力发电机组基础预算书 750KW风力发电机组基础单位工程预表750KW风力发电机组基础单位工程费用表汇总表总结

关键词：施工图预算：施工图预算是指一般意义上的预算，指当工程项目的施工图设计完成后，在单位工程开工前，根据施工图纸和设计说明、预算定额、预算基价以及费用定额等，对工程项目所应发生费用的较详细的计算。它是确定单位工程、单项工程预算造价的依据；是确定招标工程标底和投标报价，签订工程承包合同价的依据；是建设单位与施工单位拨付工程款项和竣工决算的依据；也是施工企业编制施工组织设计、进行成本核算的不可缺少的文件。单位工程：单位工程指具有独特的设计文件，独立的施工条件，但建成后不能够独立发挥生产能力和效益的工程。直接工程费：直接工程费是指施工企业直接用与施工生产上的费用。它由直接费、其他直接费和现场经费组成。间接费：间接费是指施工企业用与经营管理的费用，它由企业管理费、财务费用和其他费用组成。

风力发电机机组主要包括：机舱（主机）、叶轮、塔架、基础、控制系统等等。风力发电机机组基础是风力发电机重要组成成分之一，一般陆地风电场风力发电机机组基础占风力发电机总造价16%左右；海上风电场风力发电机机组基础占风力发电机总造价25%左右。风力发电机机组基础的外型为正八边形，一般是依据地质报告和冻土层深度可分为三种基础：标准基础、深基础、加深基础。风力发电机机组基础预算计算主要包括：挖基坑、回填土、自卸汽车运土、混凝土基础垫层、钢筋、现浇砼独立基础。以新疆达坂城风电三场一期30MW项目工程750KW机组基础预算工程量计算为例：

风力发电机组安全操作知识

风力发电安全操作知识培训教材 1 总则为贯彻“电业生产，安全第一”的方针，保障电力系统的正常生产和检修、维护工作人员的安全，在风力发电机组的检修和维护前要认真学习风力发电机组安全操作知识。 2.1 个人防护进入风机作业现场，必须使用个人防护设备，包括： 1）全护体安全带、安全帽、安全靴、手套，必要时还需要保暖衣。 2）个人防护设备必须是得到批准的型号，其上标有产品合格标志，表明适合于使用者准备从事的相关工作和保护，适合于工作地区的气候条件。 3）如果有多人同时攀登风力发电机塔筒，每人都必须配备个人所需的防护设备。 4）个人防护设备必须送请有资质的单位检查和检验，每年至少一次。 5）维护部员工必须正确妥善保存全护体安全带，并且必须随时检查。 2.2 安全带的穿戴安全带的配戴程序如下： 1、通过扣眼（1）扣紧安全带，使大腿圈（2）下垂 2、将肩带（3）以背旅行包的方式放在肩上，使锁扣（1）的塑料带靠在后背上。 3、把松开的大腿圈（2）从里到外套在大腿上。 4、大腿圈（2）的皮带穿入搭扣（4）内，并拉紧。 5、将大腿圈皮带的末端穿进皮带的带袢（5）内。图4 – 1 6、拉紧胸部的窄皮带（6） 7、以中部的皮带调整器（7）调整皮带的正确位置。 2.3 安全防护设备的日常保养 1）绝对不能与酸类或与腐蚀性化学药品接触。 2）不得接触尖锐边缘以及带尖锐边缘的物体。

4）必须存放在通风良好的地方，并避免太阳直接照射。 5）每次在使用安全带避免了事故之后，应由专业人员对安全带加以检查。一年必须至少检修一次。任何有瑕疵设备都必须立刻停止使用。 3 风力发电机组现场安装安全规程风力发电机组的塔筒、机舱和风轮的安装工作必须严格按照吊装说明或安装指导进行。 3.1 现场安全防护一般规定 3.1.1 进入施工现场的所有人员必须穿戴好安全帽、穿安全鞋和合适的工作服。 3.1.2 凡从事两米以上的高空作业人员必须系好安全带。 3.1.3 正确使用安全用具，未经安全培训人员和未携带安全用具人员禁止进入现场工作。 3.1.4 高空作业人员严禁带病作业，禁止酒后作业。 3.1.5 定期对安全用具进行检验，检验合格后方可继续使用。安全用具如有破损时，必须随时更换。 3.1.6 高空作业时严禁临空投掷物料。 3.1.7 施工现场禁止流动吸烟，吸烟人员必须在指定的吸烟点吸烟，施工人员禁止作业时吸烟。3.1.8施工人员必须牢记“三不伤害”原则：不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害。 3.1.9 现场应配备足够的干粉灭火器材，消防器材应保证灵敏有效，干粉灭火器必须按规定时间更换干粉。 3.1.10 夜间施工必须有足够照明，危险作业面周围应红灯示警。 3.1.11 重要操作或检修时工作负责人必须要到现场检查安全措施是否到位。 3.1.12 雷雨天气禁止近距离巡视风机。 3.2 设备安装安全防护 3.2.1 使用液压设备时，操作人员必须戴护目镜。 3.2.2 手持电动工具的使用应符合国家标准的有关规定。工具的电源线、插头和插座应完好，电源线不得任意接长和调换，工具的外绝缘应完好无损，维修和保管应由专人负责。 3.2.3 噪音为90分贝或超过90分贝时，操作人员必须戴耳套。

风力发电机设计

高等教育自学考试毕业设计（论文）风力发电机设计题目级机电一体化工程09专业班级姓名高级工程师指导教师姓名、职称

所属助学单位 2011年 4月1 日目录 1 绪论………………………………………………………………………………… 1 1.1 风力发电机简介 (1) 1.2 风力发电机的发展史简介 (1) 1.3 我国现阶段风电技术发展状况 (2) 1.4 我国现阶段风电技术发展前景和未来发展 (2) 2 风力发电机结构设计……………………………………………………………… 3 2.1 单一风力发电机组成 (3) 2.2 叶片数目 (3) 2.3 机舱 (4) 2.4 转子叶片 (5) 3 风力发电机的回转体结构设计和参数计算 (5) 3.1联轴器的型号及主要参数 (5) 3.2 初步估计回转体危险轴颈的大小 (5) 3.3 叶片扫描半径单元叶尖速比 (6) 4 风轮桨叶的结构设计……………………………………………………………… 6 4.1桨叶轴复位斜板设计 (6) 4.2托架的基本结构设计 (6) 5 风力发电机的其他元件的设计 (6) 5.1 刹车装置的设计 (6) 6 风力发电机在设计中的3个关键技术问题 (7) 6.1空气动力学问题 (7) 6.2结构动力学问题 (7) 6.3控制技术问题 (7)

7 风力发电机的分类………………………………………………………………… 7 8 风力发电机的选取标准 (8) 9 风力发电机对风能以及其它的技术要求………………………………………… 8 9.1风力发电机对风能技术要求 (8) 9.2风力发电机建模的技术是暂态稳定系统 (9) 9.3风力电动机技术之间的能量转换 (10) 10 风力发电机在现实中的使用范例 (10) 结论 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14) 摘要随着世界工业化进程不断加快，能源消耗不断增加，全球工业有害物质排放量与日俱增，造成了能源短缺和恶性疾病的多发，致使能源和环境成为当今世界两大问题。因此，风力发电的研究显得尤为重要。我国风电场内无功补偿的方式是在风电场汇集站内装设集中无功补偿装置，这造成风电场无功补偿的投资很大。文章结合实例，通过对不同发电量下风电场的无功损耗和电压波动情况进行计算，提出利用风力发电机的无功功率可基本实现风电场的无功平衡，风电场母线电压的变化是无功补偿设备选型的依据，对于发电量变化引起的母线电压变化不超出电网要求的风电场，应利用风力发电机的无功功率减小汇集站内无功补偿装置的容量，降低无功补偿的投资。关键词：风力发电、风电场、无功补偿、电压波动

高原型风力发电机组技术规范

认证技术规范《高原型风力发电机组技术规范》编制说明（一）制订技术规范的必要性；随着我国风电产业的快速发展，高原地区风力资源得以大量开发，适用于高原地区的风力发电机组开始广泛应用，但仅限于整机制造企业对机组要求的一些研究和企业自发的内部设计。在国家标准和行业标准中仅仅考虑了主要的风资源条件，对高原型风力发电机组的设计和要求未作相关的规定。为了规范高原型风力发电机组的设计、制造、使用、维护以及检测认证，由北京鉴衡认证中心牵头，南车株洲电力机车研究所有限公司、东方汽轮机有限公司、新疆金风科技股份有限公司、天津瑞能电气有限公司、北车风电有限公司、中国明阳风电集团有限公司、华锐风电科技（集团）股份有限公司、国电联合动力技术有限公司、北京国华电力有限责任公司、龙源电力集团股份有限公司、华能新能源股份有限公司共同编写了此技术规范。（二）与相关法律法规的关系；本标准符合我国相关法律、法规，与有关现行法律、法规和强制性标准不抵触、不矛盾。（三）与现行标准的关系，以及存在的差异及理由；至今我国还没有高原型风力发电机组的国家标准和行业标准，有关风力发电机组的标准有GB 18451.1《风力发电机组安全要求》，这个标准规定了适用于一般环境条件下的风力发电机组的安全要求，而高原地区的环境条件不满足该标准的使用条件。由于高原型气候条件（比如空气密度小、太阳辐射强度高）会对机组的运行和安全产生严重影响，在满足GB 18451.1《风力发电机组安全要求》之外，还需对机组提出更高的设计要求。为此，标准起草小组参考了国外先进产品及有关标准制定了此认证技术规范。（四）参与修订认证技术规范的主要单位情况；北京鉴衡认证中心是经国家认证认可监督管理委员会批准，由中国计量科学

海上风力发电机组基础设计分析

海上风力发电机组基础设计
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一、前言
与陆上风电场相比,海上风电具有以下优点：
风能资源储量大、环境污染小、不占用耕地；低风切变，低湍流强度——较低的疲劳载荷；高产出：海上风电场对噪音要求较低，可通过增加转动速度及电压来提高电能产出；海上风电场允许单机容量更大的风机，高者可达5MW—10MW。
2

一、前言
海上风力发电机组通常分为以下两个主要部分：（1）塔头（风轮与机舱）（2）塔架（3）基础（水下结构与地基）
与场址条件密切相关的特定设计；约占整个工程成本的20%-30%；对整机安全至关重要。
支撑结构
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二、海上风电机组基础的形式
目前经常被讨论的基础形式主要涵盖参考海洋平台的固定式基础，和处于概念阶段的漂浮式基础，具体包括：
单桩基础；重力式基础；吸力式基础；多桩基础；漂浮式基础
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二、海上风电机组基础的形式
①单桩基础（如图2所示）
采用直径3～5m 的大直径钢管桩，在沉好桩后，桩顶固定好过渡段，将塔架安装其上。单桩基础一般安装至海床下10-20m，深度取决于海床基类型。此种方式受海底地质条件和水深约束较大，需要防止海流对海床的冲刷，不适合于 25m 以上的海域。
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图 2 单桩基础示意图

二、海上风电机组基础的形式
②重力式基础（如图3 所示）
重力式基础因混凝土沉箱基础结构体积大，可靠重力使风机保持垂直，其结构简单，造价低且不受海床影响，稳定性好。缺点是需要进行海底准备，受冲刷影响大，且仅适用于浅水区域。
图 3重力式基础示意图
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风力发电机组总体设计

1．总体设计一、气动布局方案包括对各类构形、型式和气动布局方案的比较和选择、模型吹风，性能及其他气动特性的初步计算，确定整机和各部件（系统）主要参数，各部件相对位置等。最后，绘制整机三面图，并提交有关的分析计算报告。二、整机总体布置方案包括整机各部件、各系统、附件和设备等布置。此时要求考虑布置得合理、协调、紧凑，保证正常工作和便于维护等要求，并考虑有效合理的重心位置。最后绘制整机总体布置图，并编写有关报告和说明书。三、整机总体结构方案包括对整机结构承力件的布置，传力路线的分析，主要承力构件的承力型式分析，设计分离面和对接型式的选择，和各种结构材料的选择等。整机总体结构方案可结合总体布置一起进行，并在整机总体布置图上加以反映，也可绘制一些附加的图纸。需要有相应的报告和技术说明。四、各部件和系统的方案应包括对各部件和系统的要求、组成、原理分析、结构型式、参数及附件的选择等工作。最后，应绘制有关部件的理论图和有关系统的原理图，并编写有关的报告和技术说明。五、整机重量计算、重量分配和重心定位包括整机总重量的确定、各部分重量的确定、重心和惯量计算等工作。最后应提交有关重量和重心等计算报告，并绘制重心定位图。六、配套附件整机配套附件和备件等设备的选择和确定，新材料和新工艺的选择，对新研制的部件要确定技术要求和协作关系。最后提交协作及采购清单等有关文件。总体设计阶段将解决全局性的重大问题，必须精心和慎重地进行，要尽可能充分利用已有的经验，以求总体设计阶段中的重大决策建立在可靠的理论分析和试验基础上，避免以后出现不应有重大反复。阶段的结果是应给出风力发电机组整机三面图，整机总体布置图，重心定位图，整机重量和重心计算报告，性能计算报告，初步的外负载计算报告，整机结构承力初步分析报告，各部件和系统的初步技术要求，部件理论图，系统原理图，新工艺、新材料等协作要求和采购清单等，以及其他有关经济性和使用性能等应有明确文件。 2．总体参数在风轮气动设计前必须先确定下列总体参数。一、风轮叶片数B 一般风轮叶片数取决于风轮的尖速比λ。目前用于风力发电一般属于高速风力发电机组，即λ＝4-7 左右，叶片数一般取2—3。用于风力提水的风力机一般属于低速风力机，叶片数较多。叶片数多的风力机在低尖速比运行时有较低的风能利用系数，即有较大的转矩，而且起动风速亦低，因此适用于提水。而叶片数少的风力发电机组的高尖速比运行时有较高的风能利用系数，且起动风速较高。另外，叶片数目确定应与实度一起考虑，既要考虑风能

风力发电机组验收标准

国电电力山西新能源开发有限公司风力发电机组验收规范为确保风力发电机组在现场安装调试完成后，综合检验风电机组的安全性、功率特性、电能质量、可利用率和噪声水平，并形成稳定生产能力，制定本验收标准。一、编制依据： 1、风力发电机组验收规范 GB/T20319-2006 2、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300 3、风力发电场项目建设工程验收规程 DL/T5191-2004 4、电气设备交接试验标准GB50150 5、电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169 6、电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171 7、电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254 8、电器安装工程高压电器施工及验收规范GBJ147 9、建筑电气工程施工质量验收规范GB50303 10、风力发电厂运行规程DL/T666 11、电力建设施工及验收技术规程DL/T5007 12、联合动力风电机组技术说明书、使用手册和安装手册

13、风电机组订货合同中的有关技术性能指标要求 14、风力发电机组塔架及其基础设计图纸与有关标准二、验收组织机构风电机组工程调试完成后，建设单位组建验收领导小组，设组长1名、副组长4名、组员若干名，由建设、设计、监理、施工、安装、调试、生产厂家等有关单位负责人及有关专业技术人员组成。三、验收程序 1 现场调试（1）风力发电机组安装工程完成后，设备通电前应符合下列要求：（a）现场清扫整理完毕；（b）机组安装检查结束并经确认（内容见附表1）；（c）机组电气系统的接地装置连接可靠，接地电阻经检测符合机组的设计要求（小于4欧姆）； (d) 测定发电机定子绕组、转子绕组的对地绝缘电阻，符合机组的设计要求； (e) 发电机引出线相序正确，固定牢固，连接紧密； (f) 照明、通讯、安全防护装置齐全。 (2) 机组启动前应进行控制功能和安全保护功能的检查和试验，确认各项控制功能好安全保护动作准确、可靠。

风力发电机设计

摘要自然风的速度和方向是随机变化的，风能具有不确定特点，如何使风力发电机的输出功率稳定，是风力发电技术的一个重要课题。迄今为止，已提出了多种改善风力品质的方法，例如采用变转速控制技术，可以利用风轮的转动惯量平滑输出功率。由于变转速风力发电组采用的是电力电子装置，当它将电能输出输送给电网时，会产生变化的电力协波，并使功率因素恶化。风能利用发展中的关键技术问题风能技术是一项涉及多个学科的综合技术。而且，风力机具有不同于通常机械系统的特性：动力源是具有很强随机性和不连续性的自然风，叶片经常运行在失速工况，传动系统的动力输入异常不规则，疲劳负载高于通常旋转机械几十倍。本文通过对风力发电机的总体设计，叶片、轮毂机构的设计，水平回转机构的设计，齿轮箱系统的设计，以达到利用风能发电的目的，有效利用风能资源，减少对不可再生资源的消耗，降低对环境的污染。关键词：风能；风力发电机；叶片；轮毂；齿轮箱

Abstract Natural wind speed and direction of change is random, wind characteristics of uncertainty, how to make wind turbine output power stability, wind power technology is an important subject. So far, have raised a variety of ways to improve the quality of the wind, such as the use of variable speed control technology, can make use of wind round the moment of inertia smooth power output. Because variable speed wind power group using a power electronic devices, when it will transfer to the output of electric power grids, will change in the wave's power, and power factor deterioration. Use of wind energy in the development of key technical issues involved in wind energy technology is one of a number of integrated technical disciplines. Moreover, the wind turbine is usually different from the mechanical system characteristics: a strong power source is not random and continuity of the natural wind, the leaves often run in the stall condition, the power transmission system very irregular importation, fatigue load than Rotating Machinery usually several times. Based on the wind turbine design, leaves, the wheel design, level of rotating the design, gear box system design, use of wind power to achieve the objective of effective use of wind energy resources, reduce non-renewable resources Consumption, reduce the environmental pollution. Key words: wind power；wind power generators；blade；wheel；Gearbox

小型风力发电机毕业设计论文

小型风力发电机毕业设计摘要基于开发风能资源在改善能源结构中的重要意义，本论文对风力发电机的特性作了简要的介绍，且对风力发电机的各种参数和风力机类型作了必要的说明。在此基础上，对风力发电机的原理和结构作了细致的分析。首先，对风力发电机的总体机械结构进行了设计，并且设计了限速控制系统。本课题设计的是一种新型的立式垂直轴小型风力发电机，由风机叶轮、立柱、横梁、变速机构、离合装置和发电机组成。这种发电机有体积小、噪音小、使用寿命长、价格低的特点，适合在有风能资源地区的楼房顶部，供应家庭用电，例如照明：灯泡,节能灯；家用电器:电视机、收音机、电风扇、洗衣机、电冰箱。关键词：风力发电限速控制系统小型风力发电机

Abstract Exploiting wind energy resources is of great significance in improving energy structure. In the discourse，the characters of wind generator are introduced briefly，while parameters and types of wind generators are also narrated. Base on these，the theory and constitution of the wind generator are meticulously analyzed. Firstly，Has carried on the design to wind-driven generator's overall mechanism, And has designed the regulating control system. What I design is one kind of new vertical axis small wind-driven generator, by the air blower impeller, the column, the crossbeam, the gearshift mechanism, the engaging and disengaging gear and the generator is composed. This kind of generator has the volume to be small, the noise is small, the service life is long, the price low characteristic, suits in has the wind energy resources area building crown, the supply family uses electricity, For example illumination: The light bulb, conserves energy the lamp; Domestic electric appliances: Television, radio, electric fan, washer, electric refrigerator. Key words：Wind power generation, Regulating control system, Small wind-driven generator

风电标准大全

风电标准大全 GB/T 2900.50-1998电工术语发电、输电及配电通用术语 GB/T 2900.53-2001电工术语风力发电机组 GB/T 8116-87风力发电机组型式与基本参数 GB/T 10760.1-2003 离网型风力发电机组用发电机第1部分：技术条件GB/T 10760.2-2003离网型风力发电机组用发电机第2部分:试验方法 GB/T 13981-1992风力机设计通用要求 GB 17646-1998小型风力发电机组安全要求 GB 18451.1-2001风力发电机组安全要求 GB/T 18451.2-2003风力发电机组功率特性试验 GB/T 18709-2002 风电场风能资源测量方法 GB/T 18710-2002 风电场风能资源评估方法 GB/T 19068.1-2003离网型风力发电机组第1部分:技术条件 GB/T 19068.2-2003离网型风力发电机组第2部分:试验方法 GB/T 19068.3-2003离网型风力发电机组第3部分:风洞试验方法 GB/T 19069-2003风力发电机组控制器技术条件 GB/T 19070-2003风力发电机组控制器试验方法 GB/T 19071.1-2003风力发电机组异步发电机第1部分:技术条件 GB/T 19071.2-2003风力发电机组异步发电机第2部分:试验方法 GB/T 19072-2003风力发电机组塔架 GB/T 19073-2003风力发电机组齿轮箱 GB/T 19115.1-2003离网型户用风光互补发电系统第1部分:技术条件 GB/T 19115.2-2003离网型户用风光互补发电系统第2部分:试验方法 GB/T 19568-2004风力发电机组装配和安装规范 GB/T 19960.1-2005风力发电机组第1部分：通用技术条件 GB/T 19960.2-2005风力发电机组第2部分：通用试验方法 GB/Z 19963-2005风电场接入电力系统技术规定 GB/T 20319-2006风力发电机组验收规范 GB/T 20320-2006风力发电机组电能质量测量和评估方法

风力发电场安全规程dlt796-

1 范围本标准规定了风力发电场人员、环境、安全作业的基本要求，风力发电机组安装、调试、检修和维护的安全要求，以及风力发电机组应急处理的相关安全要求。本标准适用于陆上并网型风力发电场。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用时必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡不是注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB/T 电工术语风力发电机组 GB/T6096安全带测试方法 GB 灯具第一部分：一般要求与试验 GB 风力发电机组设计要求 GB19155 高处作业吊篮 GB/T20319 风力发电机组验收规范 GB 电业安全工作规程第一部分：热力和机械 GB 26859电力安全工作规程电力线路部分 GB 26860 电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分 GB 50016 建筑设计防火规范

GB 50140建筑灭火器配置设计规范 GB 50303建筑电气工程施工质量验收规范 DL/T 572 电力变压器运行规程 DL/T 574 变压器分接开关运行维修导则 DL/T 587 微机继电保护装置运行管理规程 DL/T 741 架空输电线路运行规程 DL/T 969 变电站运行导则 DL/T 5284 履带起重机安全操作规程 DL/T 5250 汽车起重机安全操作规程 JGJ 46 施工现场临时用电安全技术规范 3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准风电场输变电设备风电场升压站电气设备、集电线路、风力发电机组升压变等。坠落悬挂安全带高出作业或登高人员发生坠落时，将坠落人员安全悬挂的安全带。飞车

风力发电机论文

摘要风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。本文设计的是兆瓦级风力发电机组的齿轮箱，通过方案的选取，齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计。首先，确定齿轮箱的机械结构。选取一级行星派生型传动方案，通过计算，确定各级传动的齿轮参数。对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮受力结果。依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。其次，基于Pro／E参数化建模功能，运用渐开线方程及螺旋线生成理论，建立斜齿轮的三维参数化模型。然后，对齿轮传动系统进行了齿面接触应力计算。先利用常规算法进行理论分析计算。关键词：风力发电，风机齿轮箱，结构设计，建模

Abstract The rapid development of wind power industry lead to the prosperity of wind power equipment manufacturing industry．As the core component of wind turbine，the gearbox is received much concern from related industries and research institution both at home and abroad．However, due to the domestic research of gearbox for wind turbine starts late，technology is weak，especially in the gearbox for MW wind turbine，which mainly relied on the introduction of foreign technology．Therefore，it is urgent need to carry out independent development and research on MW wind power gearbox，and truly master the design and manufacturing technology in order to achieve the goal of localization． This paper takes the wind power。The independent design of the gearbox matching for the wind turbine has been carried out by selecting the transmission scheme and calculating the gear parameters。 Firstly, the mechanical structure of gearbox is determined．The two-stage derivation planetary transmission scheme is selected．The gear parameters of every stage transmission is calculated．，and the force analysis results is obtained．The static strength check of tooth surface contact is implemented according to related standard．The result shows that it is accord with safety requirements． Secondly, the helical gear parametric model is established based on involutes curve equation and generation theory of spiral line by using the function of parametric modeling in Pro／E． Then, the tooth surface contact stress of the gear transmission is calculated． Key Words：the wind power ，Gearbox for Wind Turbine；Structure Design；Parametric Modeling

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