M212-垂直轴风力发电机结构设计 下载积分：50　资料编号： M212

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垂直轴风力发电机结构设计

摘要 工随着工业化进程的不断深入，一些社会问题也随之出现，其中环境污染和能源紧缺是人类面临的最棘手问题，亟待解决。在此背景之下，促使人们寻找并开发利用新能源。风能作为一种清洁的可再生能源走入了人们的视野。在近些年受到了许多科研机构的重视，现在已经形成了规模化的开发利用。风力机作为一种将风的动能转化成电能的装置，其中叶片是它的核心部件。风力发电机大致上可以分为两类，一种是水平轴风力发电机，另一种是垂直轴风力发电机。垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机相比，具有启动风速低、结构简单等诸多优点和广阔的市场应用前景。本文设计了一种采用柔性叶片的新型阻力型垂直轴风力发电机，主要对垂直轴风力发电机的整体结构进行设计。

关键词：垂直轴；风力发电机；结构设计 

目  录

第1章 绪论 1

1.1课题背景及研究的目的和意义 1

1.2风电基础知识介绍 1

1.2.1水平轴风力发电机 1

1.2.2垂直轴风力发电机 2

1.3垂直轴风力发电机的优点 3

1.4国内外的风力发电技术的现状 4

1.4.1我国风力发电产业发展现状 4

1.4.2国外风力发电产业发展现状 6

1.5世界风电市场的发展趋势 6

1.6本文主要工作内容 7

第2章 风力发电机的工作原理 8

2.1风特性 8

2.1.1风能量 8

2.1.2湍流特性 9

2.2风的观测 9

2.3风力发电机的工作原理 9

2.3.1能量流 10

2.3.2信息流 11

2.4风力发电系统机构框架 11

第3章 垂直轴风力发电机的总体设计 13

3.1垂直轴风力发电机的种类及选择 13

3.2垂直轴风力发电机动力学模型 14

3.2.1贝茨理论 15

3.2.2贝茨极限 17

3.2.3叶素理论 17

3.3风力发电机功率及转速计算 18

3.4叶片形状及材料 20

第4章 电气设备及传动系统设计 22

4.1基本原理 22

4.2发电机的选型 23

4.3传动系统结构设计及计算 24

4.3.1传动轴的设计及计算 24

4.3.2轴承的计算及选型 25

4.3.3联轴器的选型与计算 26

4.3.4行星减速器的设计与计算 28

4.3.4.1传动方案的确定 28

4.3.4.2增速器基本设计要求 29

4.3.4.3增速器整机设计 30

第5章 制动系统及其他部件设计 34

5.1刹车装置的选型与计算 34

5.2塔架的设计 36

5.2.1桁架式塔架 37

5.2.2锥筒式塔架 37

5.3蓄电池的选型 38

5.4箱体的设计 39

5.4.1箱体的防锈与密封 39

5.5基础 39

5.6风力发电机的维护 40

结论 42

参考文献 43

致谢 45

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