L595-500W垂直轴风力发电机的设计 下载积分：50　资料编号： L595

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说明书一份，共47页，约16000字

CAD版本图纸，共14张

摘  要

风能是一种取之不尽,无任何污染的可再生能源。地球上的风能资源极其丰富，据专家估计，仅1%的地面风力就能满足全世界对能源的需求。

风力发电和太阳能发电一样，最初是为了解决应急电源和边远地区供电而开发出来的产品，因而在最初发展并不是很快。同时由于水平轴风力发电机的特性，小型风力发电在相当长的时间里未得到较好的发展。

本文介绍了一种小型垂直轴风力发电系统的设计方案，本系统主要面向沿海高层建筑或边远地区不便于大规模供电的用户。经过查阅大量文献资料结合必要的理论计算，系统采用四片型叶片构成H型达里厄风力机，利用永磁直驱同步发电机将机械能转化为电能，经过电力电子电路对蓄电池进行充电。文中对主要支撑件和传动件进行了必要的结构校核，对所用的两个角接触球轴承进行了使用寿命校核。最后以垂直轴风轮和永磁直驱发电机为主要对象，设计风力发电系统主要零部件，并简要介绍其控制电路、选择蓄电池型号。

关键词：  垂直式；风力发电机；达里厄；CLARK Y翼型 

目录

任务书 i

摘  要 ii

Abstract iii

第1章 绪论 1

1.1设计小型风力发电机的依据和意义 1

1.2国内外风力发电现状与发展趋势 2

1.3本次毕业设计的设计背景与应用意义 4

第2章 小型风力机设计制造的基本理论 5

2.1 风力发电机的分类 5

2.1.1 按风轮轴的安装形式分 5

2.1.2 按风力发电机的功率分 5

2.1.3 按风通过风轮及塔架的先后次序分 5

2.1.4 按额定叶尖速度比分 5

2.2 水平轴风力发电机的概述 6

2.2.1 水平轴风力发电机的结构组成 6

2.2.2 水平轴风力发电机各组成部分概述 7

2.3 垂直轴风力发电机的概述 10

2.3.1 垂直轴风力发电机的结构组成 10

2.3.2 垂直轴风力发电机的各组成部分概述 11

2.4 垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机的比较 13

2.4.1 结构特点及组成的比较 13

2.4.2 风能利用率的比较 13

2.4.3 环保方面的比较 14

第3章 小型风力发电机的总体方案确定 15

3.1风力机的选择 15

3.2 垂直轴风力机空气动力学 16

3.2.1 风能利用率 18

3.2.2 Cp-λ功率特性曲线 18

3.2.3 贝茨极限 19

3.2.4 叶尖速比 19

3.2.5 风力机的各项参数计算 20

3.3 叶片选型 21

3.3.1 叶片实度 22

3.3.2 叶片形状及材料 24

第四章 电气设备设计 25

4.1 基本原理 25

4.1.1 法拉第电磁感应原理 25

4.1.2 相位角及功率因数 25

4.2 转化装置 26

4.1.1发电机的分类及设计类型选择 26

4.2.2 直驱式永磁同步发电机 26

4.2.2 电气系统电路设计 28

第5章 增速器设计 29

5.1 材料、种类选择 29

5.2 传动比分配和模式确定 29

5.3 按齿面接触强度设计 29

5.4 按齿根弯曲强度计算 31

5.5 比较结果和确定 32

第6章其他部件的选择及设计 34

6.1 拉索的选择及受力计算 34

6.2 蓄电池和选型 35

6.2.1 蓄电池的种类及工作基本原理 35

6.2.2 蓄电池选型 35

6.3箱体的设计 36

6.3.1 箱体的外形设计 36

6.3.2 箱体的防锈与密封 36

第7章 结论 37

致谢 38

参考文献 39

附录A 英文翻译 40

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