20千瓦風力發(fā)電機設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含4張CAD圖紙+帶開題報告+實習報告+外文翻譯+37頁加正文1.3萬字】-jxsj35

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20千瓦風力發(fā)電機設計說明書.doc

CAXA圖紙

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回轉(zhuǎn)體裝備.dwg

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摘要

自然風的速度和方向是隨機變化的，風能具有不確定特點，如何使風力發(fā)電機的輸出功率穩(wěn)定，是風力發(fā)電技術(shù)的一個重要課題。迄今為止，已提出了多種改善風力品質(zhì)的方法，例如采用變轉(zhuǎn)速控制技術(shù)，可以利用風輪的轉(zhuǎn)動慣量平滑輸出功率。由于變轉(zhuǎn)速風力發(fā)電組采用的是電力電子裝置，當它將電能輸出輸送給電網(wǎng)時，會產(chǎn)生變化的電力協(xié)波，并使功率因素惡化。

風能利用發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)問題風能技術(shù)是一項涉及多個學科的綜合技術(shù)。而且，風力機具有不同于通常機械系統(tǒng)的特性：動力源是具有很強隨機性和不連續(xù)性的自然風，葉片經(jīng)常運行在失速工況，傳動系統(tǒng)的動力輸入異常不規(guī)則，疲勞負載高于通常旋轉(zhuǎn)機械幾十倍。

本文通過對風力發(fā)電機的總體設計，葉片、輪轂機構(gòu)的設計，水平回轉(zhuǎn)機構(gòu)的設計，齒輪箱系統(tǒng)的設計，以達到利用風能發(fā)電的目的，有效利用風能資源，減少對不可再生資源的消耗，降低對環(huán)境的污染。

關(guān)鍵詞：風能；風力發(fā)電機；葉片；輪轂；齒輪箱

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

目錄

前言………………………………………………………………………………1

1概述 ……………………………………………………………………………2

1.1風力發(fā)電機的發(fā)展簡史 ……………………………………………………2

1.2我國現(xiàn)階段風電技術(shù)發(fā)展狀況 ……………………………………………2

1.3風力的等級選擇 ……………………………………………………………3

1.4風能利用發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)問題 …………………………………………4

2風輪的結(jié)構(gòu)設計 ………………………………………………………………6

2.1風輪設計中的關(guān)鍵技術(shù)—迎風技術(shù) ………………………………………6

2.2風輪槳葉的結(jié)構(gòu)設計 ………………………………………………………7

2.2.1槳葉材料的選擇 …………………………………………………………7

2.2.2風輪掃掠半徑參數(shù)計算 …………………………………………………7

2.2.3風輪的半徑分配問題 ……………………………………………………8

2.3理想風能的利用 ……………………………………………………………8

2.4槳葉軸的結(jié)構(gòu)設計計算……………………………………………………11

2.4.1槳葉軸危險截面軸頸的計算……………………………………………11

2.4.2槳葉軸各軸段軸頸的結(jié)構(gòu)設計計算……………………………………13

2.5風力發(fā)電機組的功率調(diào)節(jié)問題……………………………………………13

2.6風輪槳葉的復位彈簧參數(shù)計算……………………………………………15

2.7風輪的槳葉軸軸承座的螺栓強度校核計算………………………………18

2.7.1軸承座上螺栓組的布置問題……………………………………………18

2.7.2螺栓的受力分析和參數(shù)計算……………………………………………19

2.7.3軸承座上螺栓直徑的計算………………………………………………20

2.7.4軸承座上螺栓疲勞強度校核……………………………………………20

3風力發(fā)電機的主軸結(jié)構(gòu)設計…………………………………………………22

3.1主軸的相關(guān)參數(shù)的選擇和計算……………………………………………22

3.2軸段的設計與校核…………………………………………………………22

4風力發(fā)電機的增速器和發(fā)動機的選取………………………………………25

4.1主軸與增速器之間的聯(lián)軸器………………………………………………25

4.1.1聯(lián)軸器的特點……………………………………………………………25

4.2.2聯(lián)軸器的型號及主要參數(shù)………………………………………………25

4.2風力發(fā)電機增速器的選擇…………………………………………………25

4.2.1使用范圍和特點…………………………………………………………25

4.2.2型號的選擇………………………………………………………………26

4.3發(fā)電機的選取………………………………………………………………26

4.3.1選擇發(fā)電機應綜合考慮的問題…………………………………………26

4.3.2型號的選擇………………………………………………………………26

5風力發(fā)電機的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)設計和參數(shù)計算…………………………………27

5.1初步估計回轉(zhuǎn)體危險軸頸的大小…………………………………………27

5.2結(jié)構(gòu)設計……………………………………………………………………28

6風力發(fā)電機的其他元件的設計………………………………………………29

6.1剎車裝置的設計……………………………………………………………29

6.2選擇滑環(huán)……………………………………………………………………29

6.3托架的基本結(jié)構(gòu)……………………………………………………………30

7結(jié)論……………………………………………………………………………31

致謝 ……………………………………………………………………………32

參考文獻 ………………………………………………………………………33