21世纪初由中国、日本、欧洲几乎同时发明的一种新型风力发电机,有别于最早的垂直轴风力发电机(达里厄型),效率高于水平轴风力发电机,无噪音和转向机构,维护简单。已成为欧美市场中小型风力发电机的首选。世界上目前最大功率是由上海模斯电子设备有限公司(MUCE)生产的50千瓦垂直轴风力发电机,日本最大功率30千瓦,英美国家生产的功率在1千瓦到10千瓦之间。

最近,国内外多家公司提出了建造超大型垂直轴风力发电机的计划(10MW),此项计划得到落实后,由于成本远低于目前的风力发电机,必将逐步取代水平轴风力发电机,成为世界新能源的主力军!

  垂直轴风力发电机

3。课题关键问题及难点

    由于风力发电机使用迅速普及以后,就出现了新的问题,由于需求量大这就造成了原材料价格不断上涨,自然而然随之加工这些东西所需要的成本费也在不断的增加,所以新的难题也在不断涌现,最重要的就是这些农民的经济购买能力实在有限不能奢求太多,所以销售的价格就会下降,导致企业的利润大幅降低,甚至没有了利润,就这样恶性循环下去,只能导致破产的结果。

    尽管目前由于风力发电机的反响很不错,但是风光互补的形式依然存在有关的问题,不过需求还是很多,毕竟利益还是很大的,但是相对于一些贫困家族来说还是很难的,因为一些电池的价格依旧很高,极大地削弱了他们的热情。但是我国对这些贫困用户有适当的补助,但是从整体来说还是杯水车薪,这样导致的结果就是多少会阻碍了经济发展,所以产品的销售就会停滞不前,甚至严重的话破产。

风力发电机由风轮及变桨距系统、轮毂、结构(机舱、地基和塔架)、传动装臵、齿轮箱、发电机、电气系统、控制系统、传感器、刹车系统、液压系统和偏航系统等构成。风电机组首先将风能通过风轮转换成机械能,再借助主轴、齿轮箱等传动系统和发电机将机械能转换成电能,从而实现风力发电。

风力发电机组在工作过程中,桨叶的转速是随风速的变化而变。当阵风袭来,叶片受到短暂而频繁的冲击载荷,而这个冲击载荷也会传递到传动链上的各个部件,使得各个部件也受到复杂交变的冲击,对其工作寿命造成极大的影响,使风力机在运行过程中出现各种故障。尤其是风轮以及与其刚性连接的主轴、齿轮箱、发电机等在交变载荷的作用下很容易出现故障,造成机组停机。

4。应对措施与建议

   

    齿轮箱故障中,齿轮故障比例最大。齿轮损伤有齿轮折断、齿面损伤两种形式。齿轮折断是由于设计的应力小于作用在齿轮上的极限应力,或齿轮承受过高的交变载荷,设计疲劳载荷不足。由于齿面承受过大的接触剪应力、应力循环次数、润滑不良、热处理和安装调试等原因,齿面容易发生包括胶合、点蚀、齿面剥落、表面压碎等损伤。由于风载的不稳定性,无法通过经验得到正确的载荷数值,齿轮箱设计时要选择合理的载荷应用系数,充分考虑预防过载因素和载荷动载荷谱,正确选择齿轮参数、材料和齿轮精度;保证加工精度,消除应力集中;安装时充分清洁,防止异物进入箱体,并按规范运行、维护。

轴承是齿轮箱的重要部件。由于安装、润滑、污染和轴承疲劳等因素,造成轴承产生点蚀、裂纹、表面剥落等而失效,从而使齿轮箱产生损坏。齿轮箱设计时应充分考虑轴承载荷,选择合理的安全余量,正确选择轴承类型,保证轴承润滑,规范安装,并且加强对轴承运行状态的监控。如有异常及时停机,避免由于轴承的损坏而对齿轮箱造成灾难性的破坏。

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