什么是风力机|水平轴和垂直轴风力机

风的动能只不过是大气空气的流动。一个风力涡轮机是一种利用风的动能在其轴上产生旋转机械能的机器。轴的旋转运动带动发电机发电.现有的风力机主要有两种类型,一种是水平轴型,另一种是垂直轴型。

根据不同的应用模式,涡轮机也有不同的尺寸。在现代世界的许多地方,人们使用小型风力涡轮机为船、商队等的辅助电源充电电池。许多电力公司在风力充足时,使用中型风力涡轮机来供应部分国内负荷,以便将剩余的需求电力出售给电网。

这个星球上的化石燃料储备正日益减少,因此对可再生能源的需求很大,以生产电力来满足不断增长的电力需求。的风力发电站是解决方案之一。风力发电站,使用许多巨大的风力涡轮机来生产所需.风力涡轮机可以有水平轴或垂直轴,这取决于他们的设计标准。水平设计更常见,因为它比垂直设计产生更多的动力。

水平轴风力发电机

我们所说的风力涡轮机有水平轴如水平轴风力涡轮机或短功率。在HAWT中,涡轮转子与发电机耦合,该涡轮发电机组位于涡轮塔的顶部。带有伺服电机的风传感器使涡轮机的轴线沿着风的路径前进。

虽然在小型涡轮机中,风向标可以起到这个作用。涡轮通常在涡轮轴和发电机轴之间有一个齿轮箱。这个齿轮箱的功能是在这两根轴之间提供机械耦合,并将涡轮叶片的缓慢转速提高到发电机的高转速。
水平轴风力发电机
一个风力发电站采用三叶片水平轴风力机(HAWT)。三叶片设计,机械稳定性更高,扭矩脉动更小。叶片长度从20米到80米,通常是明亮的白色,任何飞机都可以看得很舒服。

叶片长度为80米的涡轮额定功率可达8兆瓦。大型商用涡轮机的高度可达70米至120米,在极端情况下可达160米。现代风力发电系统采用钢管支撑杆。大型风力涡轮机的转速可能在10到22之间。这样大的涡轮叶片,无法达到比这更高的转速。正如我们之前所说,我们使用一个齿轮传动装置(齿轮箱)来加快这个缓慢的速度,以要求高速度的发电机。

虽然,在一些设计中,涡轮转子轴直接与发电机连接。由于风力机的转速随风压的变化而变化,现代风力机采用固态变流器将所产生的电能转化为所需的电能电压给电网供电的电平和频率。

没有人能通过任何方式控制叶片上的风压,它完全取决于自然。设计人员为所有大型风力涡轮机提供了一个保护系统,该系统根据风速调整叶片边缘面,以避免在高风压时叶片断裂。我们称这种技术为羽化。

垂直轴风力发电机

还有另一种类型的风力涡轮机,它使用垂直对准的转轴。我们称这种涡轮机为垂直轴风力涡轮机或VAWTs。由于它有垂直轴,它不需要与风对齐,因此使用这些涡轮机是更适合的方向风显著变化。

我们甚至可以在屋顶上安装这个涡轮,因为这个涡轮的高度比HAWT的要小得多。另一个显著的优点是,由于轴是垂直的,我们可以把它延伸到底部,在那里我们可以在地面齿轮箱的帮助下,将发电机与垂直轴连接起来,这便于维护。
垂直轴风力涡轮机
尽管与HAWT相比有很多优点,但我们不使用VAWT进行批量发电,因为VAWT的输出功率比HAWT要小得多。

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