1360-家庭小型風力發(fā)電機設計

1360-家庭小型風力發(fā)電機設計,家庭,小型,風力發(fā)電機,設計 五邑大學本科畢業(yè)設計I摘要風能是可再生能源，世界各國越來越重視風能的開發(fā)和利用。在風力資源豐富地區(qū)，最好選擇風機額定設計風速與當?shù)刈罴言O計風速相吻合的風力發(fā)電機。小型風力發(fā)電系統(tǒng)的應用在我國己經(jīng)相當普遍，目前依然有很大的應用前景。本文設計5KW小型風力發(fā)電機，采用目前國內(nèi)外流行的款式以及領先的技術(shù)，可以達到高的“性價比”，具有一定的市場競爭力。本設計采用三葉片的水平軸機構(gòu)形式，葉片采用高強度、低重量流行的玻璃鋼材料，有防腐、防酸雨、防鹽堿的特性。風力發(fā)電機選用釹鐵硼永磁發(fā)電機，超載能力強，電機的體積小，重量輕且發(fā)電效率高。偏航方式采用尾翼自動風向調(diào)節(jié)，超強風控制功能，提高接受風能的效率。限速方式采用自動偏側(cè)限速，對發(fā)電機有保護作用。充電方式采用智能充電控制。塔架形式采用拉索鋼管形式，結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)定，占地面積少，對土地要求低，在山丘、海邊、河堤、荒漠等地形惡劣的條件下均可運用。本文設計的5KW小型風力發(fā)電機組擁有穩(wěn)定的使用可靠性。在葉片的材料、發(fā)電機選用的永磁材料和防水、防銹性都具有先進的技術(shù)，整套機組安裝，使用簡單，維護方便，達到了設計的目的。關鍵詞 風力發(fā)電；永磁；玻璃鋼五邑大學本科畢業(yè)設計IIAbstractWind energy is renewable energy. The world is increasingly paying attention to the development and utilization of wind energy. In areas where there are abundant wind resources, it’s the best way to choose wind operators whose rating wind speed fits closely with the best local wind speed. Small wind generators are widely applied in China. However, there’s still a bright future for them. This paper describes the design of a 5 KW small wind generator, which with the adoption of the current advanced domestic and international style and technology can achieve a high “cost-effectiveness” and has a certain extent of market competitiveness. The design adopts the three-blade horizontal axis form, and the blades are made with high-strength, low-weight popular GRP, thus it has the characteristics of anti-sepsis, anti- acid rain and anti- salinity. Wind generators employ Nd-Fe-B permanent magnet generator, which has large overloading capacity and a small, light and efficient motor. Yaw adopts automatic tail wind regulation, in this way it can manipulate the wind freely and enhance the efficiency in receiving the wind. Automatic unilateral speed limiting is used to protect the generator. As for the charging mode, here the design uses the smart charger control. And the tower employs guy cable steel tube, with relative small floor space, low demand for land, feasibility on hills, by the sea shores and river banks, and on the deserts.This 5KW small wind generator described in this paper is stable and reliable. The material used for the blades and the permanent magnet material used for the generator are waterproof and anti-rust. It’s easy to install and maintain, which is just what the generator is designed for. Key words wind power generation Permanent magnet GRP 五邑大學本科畢業(yè)設計III目錄摘要 -----------------------------------------------------------------------ⅠAbstract -------------------------------------------------------------------Ⅱ第 1章 緒論1.1 風力發(fā)電概述 -------------------------------------------------------11.2 世界風力發(fā)電現(xiàn)狀及展望 ---------------------------------------------21.3 我國風力發(fā)電的發(fā)展特點 ---------------------------------------------21.4 小型風力發(fā)電系統(tǒng)在我國的應用前景 -----------------------------------2第 2章 風力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)和原理2.1 風力發(fā)電機原理 -----------------------------------------------------42.2 小型風力發(fā)電機的使用條件 -------------------------------------------42.3 水平軸大型風力發(fā)電機組的原理 ---------------------------------------52.4 水平軸小型風力發(fā)電機組的組成 ---------------------------------------52.4.1 風輪 ----------------------------------------------------------62.4.2 發(fā)電機 --------------------------------------------------------62.5 5KW風力發(fā)電機組基本方案的確定 --------------------------------------10第3章 5KW風力發(fā)電機組的設計計算3.1 風力機的有效效率 ---------------------------------------------------123.2 風輪葉片掃掠的面積S及風輪直徑d的確定 -------------------------------123.2.1 風輪葉片掃掠的面積S的確定 -------------------------------------123.2.2 確定單個葉片的面積 --------------------------------------------133.3 風輪轉(zhuǎn)速的計算及增速比的確定 ---------------------------------------143.4 風輪葉片具體尺寸的確定 ---------------------------------------------153.4.1 葉片從轉(zhuǎn)動中心至葉尖不同位置的尖速比 --------------------------153.4.2 葉片從轉(zhuǎn)動中心至葉尖不同半徑處的剖面翼型弦長 ------------------163.4.3 求葉片的平均弦長 ---------------------------------------------------------------------183.4.4 驗算葉片面積 --------------------------------------------------183.4.5 求升力曲線平均斜率 --------------------------------------------183.4.6 葉片的展弦比 ---------------------------------------------------------------------------19五邑大學本科畢業(yè)設計IV3.4.7 求葉片的平均迎角 --------------------------------------------193.4.8 葉片的實際安裝角 --------------------------------------------203.4.9 校核葉尖葉片葉型安裝角是否失速 ------------------------------203.4.10 設計功率曲線 ----------------------------------------------213.4.11 葉片翼型的選擇 ---------------------------------------------223.4.12 葉片結(jié)構(gòu)設計 -----------------------------------------------233.4.13 風輪葉片在轉(zhuǎn)動中所受的力及塔架的受力分析 -------------------243.5 風力發(fā)電機組聯(lián)接及結(jié)構(gòu)設計計算 -----------------------------------253.5.1 塔架的結(jié)構(gòu)設計 ----------------------------------------------253.5.2 塔架的受力分析 ---------------------------------------------25第4章 各附加裝置的設計選取過程4.1 風機軸承技術(shù)要點分析 ---------------------------------------------274.2 制動器的設計與選取 ---------------------------------------------------------------------304.3 高效永磁風力發(fā)電機的設計 --------------------------------------------------------------304.4 聯(lián)軸器的設計與選取 -----------------------------------------------314.5 風力發(fā)電機的尾舵調(diào)向裝置設計 --------------------------------------------------------314.6 增速器的設計繪制 -------------------------------------------------324.6.1 大、小齒輪部件裝配 ------------------------------------------334.6.2 箱座部件的裝配 ----------------------------------------------344.6.3 總裝配 ------------------------------------------------------354.6.4 漸開線圓柱齒輪傳動設計報告 ----------------------------------36結(jié)論 ---------------------------------------------------------------------41致謝 ---------------------------------------------------------------------43參考文獻 -----------------------------------------------------------------44附錄1 --------------------------------------------------------------------45附錄2 --------------------------------------------------------------------48