[风电入门]风电机组的构成
风电机组的构成
风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和塔筒三部分。
1、叶片
风电最显著的特征，就是这个大叶片。叶片负责捕获风，并将风力传送到转子轴心。叶片的形状很像飞机的机翼，特点是长而薄，因其体积巨大，重量还是很大的。为了提高发电功率，叶片的长度每年都在增长，截止23年新上线的大型风电叶片长度可达百米，风电叶片有面积大、重量轻、强度高等多个极端要求，技术含量非常高，单体型巨大。
叶片一般是由复合材料制成的薄壳结构，复合材料在整个风电叶片中的重量占到90 %以上
2、塔筒
风电塔筒就是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。目前主流的风电塔筒的高度通常大于100米，根据风机的功率大小和安装位置的不同，风电塔筒的结构和形状也会有所差异。常见风电塔筒的类型：
钢管塔筒：钢管塔筒是最常见的风电塔筒类型，采用钢管焊接而成。具有结构简单、制造成本相对较低的优点，适用于大多数风电场的应用场景。
混凝土塔筒：混凝土塔筒采用预制混凝土构件或现浇混凝土建造而成。具有良好的抗风性能和稳定性，适用于海上风电场等需要更高稳定性的环境。
混合型塔筒：混合型塔筒是钢管和混凝土的组合结构，既利用了钢管的优势，又兼顾了混凝土的稳定性。这种类型的塔筒在特殊环境下具有较好的适应性和可靠性。
柔性塔筒、预应力塔筒等新的塔筒类型也在不断研发。
3、风机
l 机舱：机舱包含着风力发电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子，即转子叶片机轴。
l 发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。
l 电子控制器：包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置。为防止任何故障（即齿轮箱或发电机的过热），该控制器可以自动停止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。
l 轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。
l 低速轴：风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管，来激发空气动力闸的运行。
l 齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。
l 高速轴及其机械闸：高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机。它装备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风力发电机被维修时。
l 偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向。通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏转几度。
l 液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸。
l 冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机。此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。
l 风速计及风向标：用于测量风速及风向
l 尾舵：常见于水平轴上风向的小型风力发电机（一般在10KW及以下）。位于回转体后方，与回转体相连。主要作用一为调节风机转向，使风机正对风向。作用二是在大风风况的情况下使风力机机头偏离风向，以达到降低转速，保护风机的作用。
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