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风车转速达到多少才能发电

来源:新能源网
时间:2024-08-17 13:57:41
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风车转速达到多少才能发电热心网友:从理论上说,风车只要在转,就可以发电,无非是产生电流大小的差异。但是在实际使用环节,是一定要考虑损耗的,如果转速过低,所获得的电量太少,完全不足以

热心网友:从理论上说,风车只要在转,就可以发电,无非是产生电流大小的差异。但是在实际使用环节,是一定要考虑损耗的,如果转速过低,所获得的电量太少,完全不足以弥补损耗,那么即使发了电,也是无意义的。如果转速过高,其实也是不利的,可参考:http://zhidao.baidu.com/question/62418987.html 。具体的风速、转速、功率输出等可以看看这个风车产品的参数手册。

热心网友:1) 风 的 功 率 风 的 能 量 指 的 是 风 的 动 能 。 特 定 质 量 的 空 气 的 动 能 可 以 用 下 列 公 式 计 算 。能 量 = 1/2 x 质 量 x ( 速 度 )^2吹 过 特 定 面 积 的 风 的 的 功 率 可 以 用 下 列 公 式 计 算 。功 率 = 1/2 x 空 气 密 度 x 面 积 x ( 速 度 )^3其 中 ,功 率 单 位 为 瓦 特 ; 空 气 密 度 单 位 为 千 克 / 立 方 米 ; 面 积 指 气 流 横 截 面 积 , 单 位 为 平 方 米 ; 速 度 单 位 为 米 / 秒 。在 海 平 面 高 度 和 摄 氏 15 度 的 条 件 下 , 乾 空 气 密 度 为 1.225 千 克 / 立 方 米 。 空 气 密 度 随 气 压 和 温 度 而 变 。 随 著 高 度 的 升 高 , 空 气 密 度 也 会 下 降 。於 上 述 公 式 中 可 以 看 出 , 风 的 功 率 与 速 度 的 三 次 方 〔 立 方 〕 成 正 比 , 并 与 风 轮 扫 掠 面 积 成 正 比 。 不 过 实 际 上 , 风 轮 只 能 提 取 风 的 能 量 中 的 一 部 分 , 而 非 全 部 。2) 风 力 发 电 机 的 工 作 原 理 现 代 风 力 发 电 机 采 用 空 气 动 力 学 原 理 , 就 像 飞 机 的 机 翼 一 样 。 风 并 非 " 推 " 动 风 轮 叶 片 , 而 是 吹 过 叶 片 形 成 叶 片 正 反 面 的 压 差 , 这 种 压 差 会 产 生 升 力 , 令 风 轮 旋 转 并 不 断 横 切 风 流 。风 力 发 电 机 的 风 轮 并 不 能 提 取 风 的 所 有 功 率 。 根 据 betz 定 律 , 理 论 上 风 电 机 能 够 提 取 的 最 大 功 率 , 是 风 的 功 率 的 59.6% 。 大 多 数 风 电 机 只 能 提 取 风 的 功 率 的 40% 或 者 更 少 。风 力 发 电 机 主 要 包 含 三 部 分 ∶ 风 轮 、 机 舱 和 塔 杆 。 大 型 与 电 网 接 驳 的 风 力 发 电 机 的 最 常 见 的 结 构 , 是 横 轴 式 三 叶 片 风 轮 , 并 安 装 在 直 立 管 状 塔 杆 上 。风 轮 叶 片 由 复 合 材 料 制 造 。 不 像 小 型 风 力 发 电 机 , 大 型 风 电 机 的 风 轮 转 动 相 当 慢 。 比 较 简 单 的 风 力 发 电 机 是 采 用 固 定 速 度 的 。 通 常 采 用 两 个 不 同 的 速 度 - 在 弱 风 下 用 低 速 和 在 强 风 下 用 高 速 。 这 些 定 速 风 电 机 的 感 应 式 异 步 发 电 机 能 够 直 接 发 产 生 电 网 频 率 的 交 流 电 。比 较 新 型 的 设 计 一 般 是 可 变 速 的 ( 比 如 vestas 公 司 的 v52-850 千 瓦 风 电 机 转 速 为 每 分 钟 14 转 到 每 分 钟 31.4 转 ) 。 利 用 可 变 速 操 作 , 风 轮 的 空 气 动 力 效 率 可 以 得 到 改 善 , 从 而 提 取 更 多 的 能 量 , 而 且 在 弱 风 情 况 下 噪 音 更 低 。 因 此 , 变 速 的 风 电 机 设 计 比 起 定 速 风 电 机 , 越 来 越 受 欢 迎 。机 舱 上 安 装 的 感 测 器 探 测 风 向 , 透 过 转 向 机 械 装 置 令 机 舱 和 风 轮 自 动 转 向 , 面 向 来 风 。风 轮 的 旋 转 运 动 通 过 齿 轮 变 速 箱 传 送 到 机 舱 内 的 发 电 机 ( 如 果 没 有 齿 轮 变 速 箱 则 直 接 传 送 到 发 电 机 ) 。 在 风 电 工 业 中 , 配 有 变 速 箱 的 风 力 发 电 机 是 很 普 遍 的 。 不 过 , 为 风 电 机 而 设 计 的 多 极 直 接 驱 动 式 发 电 机 , 也 有 显 著 的 发 展 。设 於 塔 底 的 变 压 器 ( 或 者 有 些 设 於 机 舱 内 ) 可 提 升 发 电 机 的 电 压 到 配 电 网 电 压 ( 香 港 的 情 况 为 11 千 伏 ) 。所 有 风 力 发 电 机 的 功 率 输 出 是 随 著 风 力 而 变 的 。 强 风 下 最 常 见 的 两 种 限 制 功 率 输 出 的 方 法 ( 从 而 限 制 风 轮 所 承 受 压 力 ) 是 失 速 调 节 和 斜 角 调 节 。 使 用 失 速 调 节 的 风 电 机 , 超 过 额 定 风 速 的 强 风 会 导 致 通 过 业 片 的 气 流 产 生 扰 流 , 令 风 轮 失 速 。 当 风 力 过 强 时 , 业 片 尾 部 制 动 装 置 会 动 作 , 令 风 轮 刹 车 。 使 用 斜 角 调 节 的 风 电 机 , 每 片 叶 片 能 够 以 纵 向 为 轴 而 旋 转 , 叶 片 角 度 随 著 风 速 不 同 而 转 变 , 从 而 改 变 风 轮 的 空 气 动 力 性 能 。 当 风 力 过 强 时 , 叶 片 转 动 至 迎 气 边 缘 面 向 来 风 , 从 而 令 风 轮 刹 车 。