浓缩风能型风力发电机组的安装_使用与维护.pdf

使用与维修

浓缩风能型风力发电机组的
安装、使用与维护

董正茂田德王海宽魏玉通王丽丽胡学敏许明
内蒙古农业大学机电工程学院

[摘要]介绍了浓缩风能型风力发电机组的组成和具有的将稀薄的、呈湍流运动的自然风浓
缩后利用，有效地对自然风进行了加速、整流，改善了风能密度低和不稳定性，提高了风力发电机工
质的品位等特点。重点阐述了浓缩风能型风力发电机组的安装、使用方法和运行、维护时的注意事
项。
[关键词]浓缩风能型风力发电机安装使用维护

引言但强度高，而且韧性好[2]。
浓缩风能型风力发电机组由内蒙古农业大1.2发电机发电机将叶轮的机械能转变为电
学新能源技术研究所研制，已获得中国实用新能。浓缩风能型风力发电机组采用自主研发的
型专利（专利号：ZL94244155.9）。现已研制出可三相交流稀土永磁同步发电机，其定子结构与
用于独立运行、风光互补运行的200W、300W、电磁式同步发电机基本相同，而转子的结构形
600W、1kW、2kW等系列产品，图1是1kW浓缩式则有所不同。永磁同步发电机以永久磁铁取
风能型风力发电机组照片，在2005年8月苏尼代了电磁式同步发电机的励磁绕组，简化了发
特左旗马吉利家安装、使用。该型风电机组是将电机的结构，减小轴承等部件的机械磨损。稀土
稀薄的、呈湍流运动的自然风浓缩后利用，有效永磁同步发电机在永磁材料中添加了稀土成
地对自然风进行了加速、整流、改善了风能密度分，使得永磁磁性增强。在相同体积下，发电量
低和不稳定性等弱点，提高了风力发电机工质增大，转速降低[3]。
的品位。通过风洞实验和安装、运行实践，证明1.3浓缩风能装置浓缩风能装置由收缩管、
了浓缩风能型风力发电机组具有切入风速低、中央圆筒和扩散管组成。该装置能使流经的稀
年发电量大、噪音低、安全性高、寿命长、度电成薄空气加速、整流和均匀化，从而提高了风能的
本低等特点，提高了风电商品竞争力，具有明显能流密度，降低了自然风的湍流度，改善了风能
的经济效益和环保效益[1]。的不稳定等弱点，提高了风能品位，降低了风电
1浓缩风能型风力发电机组的组成与特点度电成本[4]。
1.1叶轮叶轮是浓缩风能型风力发电机组从1.4尾舵自然界的风向在不断地变化，浓缩
风中吸收能量的部件，其作用是把空气流动的风能型风力发电机组为了得到最高的风能利用
动能转化为叶轮旋转的机械能。浓缩风能型风效率，应使风轮的旋转面经常对准风向，我们选
力发电机组的叶轮是由六个叶片组成,实度比用尾舵这种对风装置，以跟踪风向的变化。
大，启动风速低。叶片的翼型是根据叶片各种设尾舵主要由尾杆和尾翼两部分组成。尾翼
计理论，通过大量的风洞试验，自主研发的外表处在风轮的尾流区里，为了避开尾流的影响，尾
美观、结构形式多样的独特流线形翼型。叶片材翼安装在高于浓缩装置的位置。
料用木心外蒙玻璃纤维布，用环氧树脂粘贴，不1.5回转体回转体实际上就是浓缩装置与塔

农村牧区机械化2008年第6期（总第79期）··33
使用与维修

架之间的连接件。它由带法兰盘的轴承套、带法2.2.1应特别注意绳索、滑轮和其它辅助安装
兰盘的回转轴、圆锥滚子轴承以及电刷滑环组设备的强度。通常，一根直径为10mm粗的尼龙
成。用螺栓将轴承套法兰盘固定在塔架顶端，回绳可以承受1.8×104N的拉力，一根直径为
转轴法兰盘与浓缩装置固定。轴承能够承受轴10mm粗的白棕绳可以承受1.17×104N的拉力。
向重力和径向风载荷力。当风向变化时，通过轴如果绳子打了一个结，那么其强度会降低40%；
承的作用，叶轮能自由回转而自动迎风；此时，如果绳子紧绕着一个坚硬物体拉，那么绳子的
电刷滑环能保证电缆不绞线[5]。强度就会降低20%；
1.6塔架塔架用于支撑回转体以上机构。因2.2.2每个安装人员的工作都要听从指挥者安
风速随离地面的高度增加而增加，塔架越高，叶排；
轮单位面积捕捉的风能越多，但造价、安装费等2.2.3把叶轮用绳子系住或锁定，不让自由转
也随之增加。动，以免伤人；
塔架采用单管拉线式，塔架由一根钢管和2.2.4必须戴上硬壳的安全帽，将工具、螺栓等
三条拉线组成，它具有简单、轻便、稳定等优点，零部件放在工具箱里，防止从空中掉落，这样既
并且有足够的力学性能，能承受住静态垂直负方便又安全；
荷和叶轮扫掠时产生的动态载荷。2.2.5在高空中作业时必须系上安全带，因为
1.7逆变器逆变器的作用是把发电机发出的空中风大，不小心就会掉下来；
交流电，整流后变成直流电储存到蓄电池里；当2.2.6最好是在无风时安装，早晨开始动工，尽
用户需要交流电时，再把直流电逆变成交流电。量避免天黑后在高空中作业。
逆变器采用硅整流二极管三相桥式整流线路，2.3安装的顺序和方法
为防止蓄电池过度充、放电，设有过压保护线路2.3.1浓缩风