小型家用風(fēng)力發(fā)電機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-預(yù)覽頁(yè)

　

【正文】 .....................................................III前言 .....................................................................................................11 概述 .................................................................................................2 開發(fā)利用風(fēng)能的動(dòng)因 ...............................................................2 經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力 ........................................................................2 環(huán)境驅(qū)動(dòng)力 ........................................................................3 社會(huì)驅(qū)動(dòng)力 ........................................................................3 技術(shù)驅(qū)動(dòng)力 ........................................................................4 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀 .......................................................................4 世界風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀 ............................................................4 中國(guó)風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀 ............................................................4 風(fēng)力發(fā)電展望 ...........................................................................52 風(fēng)力機(jī)理論 .....................................................................................7 基本公式 ...................................................................................7 風(fēng)能利用系數(shù) ....................................................................7 風(fēng)壓強(qiáng) ................................................................................7 阻力式風(fēng)力機(jī)的最大效率 ................................................7 工作風(fēng)速與輸出功率 ...............................................................8 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出效率 ....................................................8 工作風(fēng)速與輸出功率 ........................................................9 啟動(dòng)風(fēng)速和額定風(fēng)速的選定 ............................................9 風(fēng)能利用與氣象 .....................................................................12 風(fēng)的觀測(cè)對(duì)風(fēng)能利用的意義 ..........................................13 風(fēng)能利用中需要的氣象調(diào)查 ..........................................13湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)XXVII 風(fēng)的觀測(cè) .................................................................................133 風(fēng)力發(fā)電機(jī)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................14 小型垂直式風(fēng)力發(fā)電機(jī)方案設(shè)計(jì) .........................................14 風(fēng)葉 .........................................................................................15 行星齒輪加速器設(shè)計(jì)計(jì)算 .....................................................16 設(shè)計(jì)要求 ..........................................................................16 選加速器類型 ..................................................................16 確定行星輪數(shù)和齒數(shù) ......................................................17 壓力角(α)的選擇 ..............................................................17 齒寬系數(shù)的選擇 ..............................................................18 模數(shù)選擇 ..........................................................................18 預(yù)設(shè)嚙合角 ......................................................................18 太陽(yáng)輪與行星輪之間的傳動(dòng)計(jì)算 ..................................18 行星輪與內(nèi)齒輪之間的傳動(dòng)計(jì)算 ..................................19 行星排各零件轉(zhuǎn)速及扭矩的計(jì)算 ................................20 行星排上各零件受力分析及計(jì)算 ................................20 行星齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度校核計(jì)算 ....................................21 電磁離合器設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................25 選型 ..................................................................................25 牙嵌式電磁離合器的動(dòng)作特性 ......................................26 離合器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ..........................................................26 離合器的外徑 ..................................................................26 離合器牙間的壓緊力 ......................................................26 線圈槽高度 ......................................................................27 磁軛底部厚度 ..................................................................27總結(jié) ...................................................................................................28致 謝 .................................................................................................29參考文獻(xiàn) ...........................................................................................30湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1前言隨著世界工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，使得能源消耗逐漸增加，全球工業(yè)有害物質(zhì)的排放量與日俱增，從而造成氣候異常、災(zāi)害增多、惡性疾病的多發(fā)。湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)21 概述 開發(fā)利用風(fēng)能的動(dòng)因風(fēng)能作為一種新能源它的開發(fā)利用是有一定動(dòng)因的，而且隨著時(shí)間的推移，開發(fā)利用風(fēng)能的動(dòng)因也在變化。與常規(guī)電網(wǎng)延伸和柴／汽油機(jī)發(fā)電相比，利用小型離網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)供電有成本優(yōu)勢(shì)。 化石能源資源枯竭與供應(yīng)安全進(jìn)入工業(yè)社會(huì)后，人類在飛速發(fā)展自己的文明過程中經(jīng)過了多次能源危機(jī)。湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3風(fēng)能作為新能源中最具工業(yè)開發(fā)潛力的可再生能源，就格外引起人們的矚目。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)、示范到商業(yè)化發(fā)展，最終進(jìn)入市場(chǎng)，將給整個(gè)能源產(chǎn)業(yè)帶來新的活力，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一種新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。為減緩地球變暖，1997 年在日本京都召開的聯(lián)合國(guó)氣候變化框架締約方第 3 次大會(huì)上，84 國(guó)代表審議通過《京都議定書》 ，要求工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大幅度削減二氧化碳等溫室氣體排放量。除了在工廠的生產(chǎn)和裝機(jī)工程中創(chuàng)造就業(yè)之外，在設(shè)備維護(hù)方面也會(huì)提供就業(yè)機(jī)會(huì)。 技術(shù)驅(qū)動(dòng)力隨著科技的進(jìn)步，空氣動(dòng)力理論的不斷發(fā)展、新型高強(qiáng)度、輕質(zhì)材料的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷改進(jìn)，機(jī)械、電氣、電子元件制造技術(shù)的成熟，為風(fēng)電技術(shù)向大功率、高效率、高可靠性和高度自動(dòng)化方向發(fā)展提供了條件。進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代，單機(jī)容量在 100KW 以上的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研究開發(fā)及生產(chǎn)在歐洲的丹麥、德國(guó)、荷蘭、西班牙等國(guó)取得了快速發(fā)展。歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，全世界到 2020 年風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量將超過 1億 KW，占?xì)W洲總發(fā)電量的 20%以上。20 世紀(jì) 80 年代中期，中國(guó)開始規(guī)劃風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到 2022 年底，中國(guó)共建有 27 座風(fēng)電場(chǎng)，裝機(jī) 812 臺(tái)，總?cè)萘? 方KW。這就必然湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6要采用一些新的復(fù)合材料和新的技術(shù)。槳葉也向柔性方向發(fā)展。目前，丹麥、美國(guó)、德國(guó)等風(fēng)電科技較發(fā)達(dá)的國(guó)家，有許多專業(yè)研究人員在利用較先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)條件致力與新葉型的從理論到應(yīng)用的研究開發(fā)。尤其值得注意的是，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，近年來發(fā)展了一種變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究組，取消了沉重的增速齒輪箱，發(fā)電機(jī)軸直接連接到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸上，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)阻而改變，其交流電的頻率也隨之變化，經(jīng)過置于地面的大功率電力電子變換器，將頻率不定的交流電整流成直流電，在逆變成與電網(wǎng)同頻率的交流電輸出。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)未來的發(fā)展趨向?qū)⒓性冢禾岣邫C(jī)群安裝場(chǎng)地選擇的準(zhǔn)確性；進(jìn)機(jī)群布局的合理性：提高運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的最佳控制；進(jìn)一步降低設(shè)備投資及發(fā)電成本；總裝機(jī)容量在 1MW 以上的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)將占據(jù)主導(dǎo)地位，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量將主要是百千瓦以上至兆瓦級(jí)的。如上一節(jié)推導(dǎo)的那樣，有一個(gè)最大風(fēng)能利用系數(shù) Cpmax。用 η 1 表示。這一最低力矩值叫做風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)力矩。最小風(fēng)速稱V fmin，和最大風(fēng)速V fmax之間的風(fēng)速叫做風(fēng)力機(jī)的工作風(fēng)速，相應(yīng)于工作風(fēng)速風(fēng)力機(jī)有功率輸出。單位時(shí)間通過垂直于空氣流的單位面積的空氣流所具有的動(dòng)能叫風(fēng)能密度，設(shè)ρ為空氣密度， V為風(fēng)速，則風(fēng)能密度p= 3，p隨V的立方增大，變化非常快，故知道風(fēng)速的變化情況是利用風(fēng)能的先決條件。參數(shù)K、C影響曲線形狀，K大C大曲線陡峻，峰右移，反之亦然。對(duì)上式求一階導(dǎo)數(shù)且令其等于O有湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)11解得(25)證明氣是出現(xiàn)概率最大的風(fēng)速。令(26)（4）風(fēng)力機(jī)的工作風(fēng)速、輸出功率與風(fēng)能的關(guān)系 湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)12風(fēng)力機(jī)的工作風(fēng)速、輸出功率與風(fēng)能的關(guān)系可以簡(jiǎn)單地如圖23來表示(注:圖中縱坐標(biāo)表示輸出功率，單位為:w/m 2。風(fēng)速隨時(shí)間變化很大，而且地區(qū)性差異也很大，正確把握風(fēng)況并不是一件容易的事情。(3)風(fēng)速的頻率分布調(diào)查 在風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)中，為了估算平均出力和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間等量，必須了解風(fēng)力機(jī)軸高處的風(fēng)況。風(fēng)速的測(cè)量包括風(fēng)向和風(fēng)速的測(cè)量。實(shí)際測(cè)量結(jié)果表明，前一種方法的誤差比較大，因此在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)中采用后一種測(cè)量方法得到的數(shù)據(jù)。設(shè)備也是往大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)展，專門建設(shè)大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，這樣，小型風(fēng)力發(fā)電在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里未得到較好的