風(fēng)力發(fā)電實(shí)習(xí)筆記

畢業(yè)實(shí)習(xí)筆記

時(shí)間：201*.2.29地點(diǎn)：麻章鎮(zhèn)橋仔村實(shí)習(xí)內(nèi)容：

1、了解兩臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其機(jī)房的情況：

總體情況：風(fēng)車式發(fā)電機(jī)、能夠隨風(fēng)向自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)車方向、體型笨重、噪音較大、適合修建在野外郊區(qū)人員稀少的地方(1)20kw

基本情況：?jiǎn)��?dòng)風(fēng)速3.5m/s、葉片長(zhǎng)度8m(2)50kw

基本情況：?jiǎn)��?dòng)風(fēng)速8-9m/s、、、、、

2、了解乙炔切割、電焊的用法和實(shí)操

(1)乙炔切割器件以及它的基本操作：1、調(diào)節(jié)火焰大小、氣壓大小2、切割時(shí)注意先切開器件的側(cè)邊的一個(gè)缺口然后加大氣壓一口氣從切一段3、注意蹲的姿勢(shì)和手拿工具的姿勢(shì)(2)電焊的基本實(shí)操流程：1、點(diǎn)焊前要對(duì)準(zhǔn)要電焊的地方2、電焊夾要和電焊條夾成45度3、焊接時(shí)焊條要輕按接觸需電焊的地方不能抬起太高4、姿勢(shì)正確無需怎么拉動(dòng)焊條它自動(dòng)下拉5、注意焊水要均勻分布為最好6、注意保護(hù)眼睛和手腳

時(shí)間：201*.3.1

地點(diǎn)：麻章郵政局對(duì)斜面實(shí)習(xí)內(nèi)容：

1、認(rèn)識(shí)了解垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)

基本情況：兩臺(tái)1KW風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)3KW風(fēng)機(jī)特點(diǎn)：

(1)輕便、占地啊面積小。

(2)噪音��；適合修建在市區(qū)高樓頂。

(3)不會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)方向；對(duì)風(fēng)的質(zhì)量要求較高（單一方向吹、風(fēng)力較大時(shí)才能轉(zhuǎn)動(dòng)）。2、動(dòng)力學(xué)原理：

(1)受風(fēng)力葉片設(shè)計(jì)呈漸厚行（由于葉片兩側(cè)厚度產(chǎn)生氣流使其轉(zhuǎn)動(dòng)？）。

(2)由于葉片設(shè)計(jì)是以軸位中心垂直設(shè)計(jì)的，所以它可以接收來自各個(gè)方向的風(fēng)。3、功能：實(shí)現(xiàn)廣告牌燈等用電設(shè)備的直接供電和轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存電能備用。

2、測(cè)量了解該風(fēng)力發(fā)電機(jī)房的數(shù)據(jù)和設(shè)備

機(jī)房設(shè)備及其主要功能：

(1)兩組電池（第一組：12V/個(gè)、共8個(gè)、全部串聯(lián)96V；第二組：2V/個(gè)、共48個(gè)、全部串聯(lián)96V）

(2)整流橋控制器（功能是：第一，實(shí)現(xiàn)風(fēng)車產(chǎn)生的交變電流輸入轉(zhuǎn)換成直流電流輸出充入干電池組；第二，擔(dān)任風(fēng)車的剎車功能；）(3)風(fēng)光逆變器（功能是：第一，對(duì)干電池組輸出的直流電進(jìn)行逆變和升壓，使其達(dá)到220的穩(wěn)定交流輸出用電；第二，智能切換市電和自發(fā)電的停止和工作）

快速充電器（功能為沒電或者低壓的電池組快速充電，使其能夠快速達(dá)到每個(gè)10.5V以上

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功率調(diào)節(jié)：變槳距角調(diào)節(jié)

變槳距角型風(fēng)力發(fā)電機(jī)能使風(fēng)輪葉片的安裝角隨風(fēng)速而變化。風(fēng)速增大時(shí)，槳距角向迎風(fēng)面積減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，相當(dāng)于增大槳距角，從而減小攻角，風(fēng)力機(jī)功率相應(yīng)增大。

空氣動(dòng)力剎車機(jī)構(gòu)：

空氣動(dòng)力剎車機(jī)構(gòu)安裝在葉片上，與變距不同主要起限制功率的作用。它常用于失速機(jī)超速保護(hù)，此時(shí)機(jī)械剎車不能或不足以剎車時(shí)，它屬于機(jī)械剎車的補(bǔ)充系統(tǒng)�？諝鈩�(dòng)力剎車系統(tǒng)作為第二個(gè)安全系統(tǒng)，常通過超速時(shí)的離心起作用，阻流板、葉尖剎車按一定規(guī)律投入，在30m/s風(fēng)速時(shí)，葉片轉(zhuǎn)速提高到2倍額定轉(zhuǎn)速，離心力作用下空氣動(dòng)力剎車投入。

電網(wǎng)連接條件

與電網(wǎng)連接的用戶需要確定的條件，最高的電壓偏差允許±10%，頻率偏差±1%。用戶很多時(shí)，頻率±5%，電壓-15%～+10%。

若有多臺(tái)同步發(fā)電機(jī)，應(yīng)將每臺(tái)風(fēng)力機(jī)發(fā)電變成直流連接，共同提供直流。再由逆變器用靜態(tài)的（電子的）方式產(chǎn)生電網(wǎng)的頻率和交流諧波電流。由于是電網(wǎng)提供控制信號(hào)，可能會(huì)因諧波干擾電力系統(tǒng)運(yùn)行，應(yīng)在并網(wǎng)前濾掉這些諧波（主要是5次和7次諧波）。

逆變器：軟并網(wǎng)需要逆變系統(tǒng)，它允許轉(zhuǎn)速為0.5~1.2倍發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。逆變器頻率由電網(wǎng)拖動(dòng)。

塔架：25m直徑以上的風(fēng)力機(jī)，其塔架高度與走私是11的關(guān)系，大型風(fēng)力機(jī)會(huì)更高一些，風(fēng)力機(jī)的安裝費(fèi)用也會(huì)有很大的提高。

中、小型風(fēng)力機(jī)塔架多采用鋼材料，大型機(jī)由于剛性原理，也有采用混凝土結(jié)構(gòu)的，原因是大型機(jī)塔架運(yùn)輸困難，混凝土結(jié)構(gòu)可在當(dāng)?shù)厥┕ぁ?/p>

圓柱塔架的固有頻率

圓柱塔架的固有頻率受風(fēng)輪及機(jī)艙質(zhì)量的影響，可用下式近似計(jì)算

f12g/s式中，g是重力加速度（9.81m/s2）；s是塔架上端由于受塔架自身質(zhì)量的彎矩距離。彎曲變形根據(jù)下式可計(jì)算：

mgl3s

EIx3式中，Ix是圓柱斷面上的慣性矩。圓型管Ix為D4d4Ix0.05(D4d4)

64式中，D是圓筒外徑；d為圓筒內(nèi)徑。鋼的彈性模量為

E=2.1×1011N/m2

動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性測(cè)試

動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性測(cè)試包括運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍、故障時(shí)最大的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、塔架的剛性、塔架的扭曲固有頻率、葉片固有頻率、葉片調(diào)槳的固有頻率、傳動(dòng)力系的固有頻率、部件固有頻率的檢測(cè)。

葉片安裝角φ即翼弦與風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的夾角，翼弦為葉片前緣與尾尖端的連線。

對(duì)于指定的風(fēng)場(chǎng)，按最佳高速特性數(shù)λopt設(shè)計(jì)能最大利用風(fēng)能發(fā)電，從而降低風(fēng)電電價(jià)。由于風(fēng)力機(jī)之間互相有影響，風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)力機(jī)不能隨意布置，場(chǎng)中風(fēng)力機(jī)之間前后左右要有足夠的空間和距離，以保證風(fēng)流經(jīng)一臺(tái)風(fēng)力機(jī)后，又重新加速，達(dá)到額定值。風(fēng)場(chǎng)一般按多排設(shè)計(jì)，避免前后之間的相互影響，左右間距不小于2.5～3倍風(fēng)輪直徑，前后排距離不小于8倍風(fēng)輪直徑。風(fēng)向不穩(wěn)定的風(fēng)場(chǎng)，前后距離可仍用不小于8倍風(fēng)輪直徑，左右間隔要提高到不小于4倍風(fēng)輪直徑。

流體力學(xué)的控制方程

流體力學(xué)的控制方程包括連續(xù)方程、動(dòng)量方程和能量方程，這些方程是流體力學(xué)三個(gè)基本物理定律的數(shù)學(xué)描述。這三個(gè)基本的物理定律是質(zhì)量守恒定律、牛頓第二定律和能量守恒定律。

連續(xù)方程（質(zhì)量守恒定律）

質(zhì)量流量：假設(shè)區(qū)域A足夠小，因此面上各點(diǎn)的速度可以認(rèn)為相同。以速度V穿過面A的

流體微團(tuán)，在穿過面A以后的dt時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)了Vdt的距離，掃過的體積等于底面積乘以

柱體的高度Vndt，這里Vn是速度V在面A法向上的分量，即，掃過的體積=(Vndt)A

因此掃過部分的質(zhì)量為：流過的體積=ρ(Vndt)A

上式就表示dt時(shí)間內(nèi)流過面A的質(zhì)量。定義每秒鐘流過面A的質(zhì)量為面A的質(zhì)量流量，其

，則有單位是kg/s，記為mmVndtAdtVnA，即m定義質(zhì)量能量為單位面積上的質(zhì)量流量，即質(zhì)量通量=

mVnA質(zhì)量通量的單位是kg/(sm2)。質(zhì)量通量的式子表明穿過一個(gè)面的質(zhì)量通量等于密度乘以速度在這個(gè)面法向的速度分量。

在笛卡兒坐標(biāo)系中，VVxiVyjVzkuivjwk，這里u、v和w分別表示速度在

x、y和z方向的分量。更一般地講，如果V是任意方向速度的絕對(duì)值，那么V的含義就

是穿過和V方向垂直的面的質(zhì)量通量。

對(duì)任意控制體運(yùn)用質(zhì)量守恒定律，即

凈流出控制面的質(zhì)量mB=控制體內(nèi)質(zhì)量的減少mC式1

穿過面元ds的質(zhì)量流量為

VndsVds

質(zhì)量流量沿整個(gè)控制面S求和就是凈出整個(gè)控制面S的質(zhì)量流量。如果再取極限，和演變成面積分，也就是式1等號(hào)的左邊，即

BSVds式2

體元dv中飲食的質(zhì)量是ρdv，因此，整個(gè)控制體內(nèi)的質(zhì)量是流體質(zhì)量隨時(shí)間的增加率是-

dv，那么控制體v內(nèi)的vdv。反過來，控制體v內(nèi)質(zhì)量隨時(shí)間的減少率就是vtdv，將其和式2代入式1得空間位置固定的有限控制體的連續(xù)方程為vtdvSVds0式3tv由于式3所用的控制體的空間位置固定，所以積分的極限形式也是固定的。于是對(duì)時(shí)間求偏導(dǎo)數(shù)可以放到體積分符號(hào)里面

vtdvSVds0式4由封閉曲面S封閉的空間域v及散度定理，可得矢量場(chǎng)A的面積分和體積分關(guān)系式為

SAdsVdv

v運(yùn)用上式，式4可變?yōu)?/p>

vtdvvVdv0式5即Vdv0vt分析上式中的被積函數(shù)，如果被積函數(shù)的值是有限的，那么上式要求它在控制體的一部分

區(qū)域的積分和剩余的區(qū)域的積分大小相等，符號(hào)相反，這樣在整個(gè)控制體內(nèi)的積分才為零。然而有限控制體是任意的，因此對(duì)任意控制體，都要求上式的積分為零，唯一的結(jié)果就是被積函數(shù)在控制體內(nèi)所有點(diǎn)的值都為零。因此

V0式6t式6為連續(xù)方程的微分形式。

（速度V的散度就是在運(yùn)動(dòng)過程中流體微團(tuán)的相對(duì)體積的時(shí)間變化率，記為V，

VxVyVz）Vxyz在連續(xù)方程的推導(dǎo)過程中，關(guān)于流體性質(zhì)的唯一假設(shè)就是連續(xù)性假設(shè)。因此，積分形式和

微分形式的連續(xù)方程對(duì)任意流體的三維非定常流動(dòng)、有粘或是無粘、可壓或是不可壓，都成立。

非定常流動(dòng)中，流場(chǎng)變量既是空間位置的函數(shù)，也是時(shí)間的函數(shù)。如：x,y,z,t絕大多數(shù)應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)的問題都是和定常流動(dòng)有關(guān)的，即流場(chǎng)變量只是空間位置的函數(shù)。例如：x,y,z，這就意味對(duì)空間一個(gè)固定點(diǎn)，該點(diǎn)的密度不隨時(shí)間變化。對(duì)于定常流動(dòng)，/t0，因此式3和式6簡(jiǎn)化為

SVds0和V0

引入一個(gè)矢量運(yùn)算式

VVV

它表示標(biāo)量和矢量乘積的散度等于標(biāo)量乘以矢量的散度加上矢量點(diǎn)乘各標(biāo)量的梯度。于是式6變?yōu)?/p>

VV0t動(dòng)量方程（牛頓第二定律）：

牛頓第二定律常寫成：Fma，式中，F(xiàn)為質(zhì)量為m的物體所受的合外力，a為加速度。

這個(gè)式子更一般的形式是

dFmV式7

dt其中，mV是質(zhì)量為m的物體的動(dòng)量。式7表示的是動(dòng)量守恒定律，即

系統(tǒng)的動(dòng)量隨時(shí)間的變化率=作用在系統(tǒng)上的合外力

F的表達(dá)式即當(dāng)流體穿過控制體時(shí)施加給控制體的力。它有兩個(gè)來源：①?gòu)伢w力，如重力、

電磁力等。②表面力，如控制面上的壓力和剪切應(yīng)力。

設(shè)f表示單位質(zhì)量流體施加給控制體v的徹體力，那么體元dv所受的徹體力是fdv，施加給整個(gè)控制體v內(nèi)流體的總的徹體力就是fdv在域v內(nèi)的總和，即

徹體力=fdv式8

v壓強(qiáng)在面元ds上產(chǎn)生的表面力是pds，這里的負(fù)號(hào)表示力的方向與ds的方向相反，也就是說由于周圍流體施加的壓力，控制面受到的壓力指向控制體內(nèi)�？刂企w所受的總的壓力就是上述面元力pds在整個(gè)控制面上的求和，即壓力=pds式9

s在粘性流中，剪切應(yīng)力和法向粘性應(yīng)力也會(huì)對(duì)控制體施加一個(gè)表面力。用Fviscous來表示控

制體受到的粘性力。當(dāng)流體穿過空間位置固定的控制體時(shí)，受到的合外力就是式8、式9

和Fviscous的總和，即

FfdvpdsFviscous式10

vs當(dāng)流體穿過空間位置固定的控制體時(shí)，動(dòng)量隨時(shí)間的變化率是G與H之和，G、H分別

為

單位時(shí)間流出控制面的總動(dòng)量=G

控制體內(nèi)流場(chǎng)的非定常產(chǎn)生的動(dòng)量當(dāng)?shù)刈兓��?H

流體流入控制體時(shí)，總是具有一定的動(dòng)量，一般來說，當(dāng)它離開控制體時(shí)，其動(dòng)量已發(fā)生變化。凈流出控制面S的總動(dòng)量就是流出控制面的動(dòng)量減去流入的動(dòng)量，該動(dòng)量的變化用

G表示。由于流出面元ds的質(zhì)量流量是Vds，因此單位時(shí)間流出面元ds的動(dòng)量是

VdsV，流出控制體的總動(dòng)量就是VdsV在控制面S上求和，即

GVdsV式11

S式中，Vds為正時(shí)表示質(zhì)量從控制體內(nèi)流出，為負(fù)時(shí)表示質(zhì)量流入控制體。因此在整個(gè)

控制面上的積分就是流出動(dòng)量（正值）和流入動(dòng)量（負(fù)值）的總和，積分的最終結(jié)果表示的是凈流出控制面的動(dòng)量。

體元dv中流體的動(dòng)量是dvV，因此在任意瞬間，控制體內(nèi)飲食的總動(dòng)量是vVdv。

由于非定常振蕩，動(dòng)量隨時(shí)間的變化率為

HVdv式12

tv結(jié)合式11和式12可以得出流體穿過空間位置固定的控制體時(shí)，動(dòng)量隨時(shí)間的總的變化率的表達(dá)式，即dmVGHSVdsVtvVdvdt于是由牛頓第二定律得出

SVdsVVdvpdsfdvFviscous式13vsvt該式為積分形式的動(dòng)量方程，它是一個(gè)矢量方程。下面推導(dǎo)微分形式的動(dòng)量方程。與連續(xù)方程推導(dǎo)類似，運(yùn)用梯度定理及因?yàn)榭刂企w空間位置固定，對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)可以移到積分符號(hào)里面，式13可變?yōu)?/p>

VtvdvSVdsVpdvfdvFviscous式14

vv在笛卡兒坐標(biāo)系中，Vuivjwk，式14的x方向分量方程為

upvtdvSVdsuvxdvvfxdvFxviscous式15

將式15左邊第二項(xiàng)的面積分運(yùn)用散度定理可得

SVdsuuVdsuVdv式16

Sv把式16代入式15有

puvtuVxfx(fx)viscous0上式在流場(chǎng)中處處為零，因此

upuVfx(fx)viscous式17atx同理可以得出y和z方向的微分形式動(dòng)量方程

vpvVfy(fy)viscous式17btywpwVfz(fz)viscous式17ctz特別地，對(duì)無徹體力（f=0）的定常（/t0）、無粘（Fviscous0）流動(dòng)，式13和式

17a到17c分別可以簡(jiǎn)化為

SVdsVpdsSpuV

xpvV

ypwV

z能量方程（能量守恒定律）

系統(tǒng)以外的區(qū)域定義為外界環(huán)境。假設(shè)外界環(huán)境傳給系統(tǒng)熱量q，同時(shí)外界環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功w。熱量和功都是能量的表現(xiàn)形式。所以當(dāng)外界環(huán)境對(duì)系統(tǒng)傳熱或做功時(shí)，系統(tǒng)的內(nèi)能將發(fā)生變化，內(nèi)能的變化用de表示。根據(jù)能量守恒定律，有

qwde

這就是熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式

對(duì)流過空間位置固定的控制域的流體運(yùn)用熱力學(xué)第一定律，設(shè)B1=外界環(huán)境傳遞給控制域內(nèi)流體熱量的傳熱率B2=外界環(huán)境對(duì)控制域內(nèi)的流體做功的功率B3=控制體內(nèi)流體能量的變化率根據(jù)熱力學(xué)第一定律

B1+B2=B3式18

式18稱為能量方程

，q的單位是J/(skg)，有限控制體元內(nèi)包含的質(zhì)量是設(shè)單位質(zhì)量流體熱傳導(dǎo)功率為qdv。對(duì)整個(gè)控制體求和，有dv，因此，這些物質(zhì)總的熱傳導(dǎo)功率是q熱傳導(dǎo)功率=

dvqv此外，如果流動(dòng)是有粘性的，那么熱量可以通過熱傳導(dǎo)和質(zhì)量擴(kuò)散的方式穿過控制面，傳

入控制體。設(shè)由于粘性作用導(dǎo)致控制體熱量增加的功率為Qviscous，因此，總的熱量增加率

為B1=

dvQqvviscous

由于力對(duì)物體做功的功率等于速度和力在速度方向分量的積，即FV，在控制面上一個(gè)面元ds。面元所受的壓力為pds。當(dāng)流體以速度V穿過ds，壓力對(duì)穿過面元ds的流體

做功的功率為(pds)V。因此對(duì)整個(gè)控制面求和有

控制面S上的壓力對(duì)控制體v內(nèi)流體做功的功率=S(pds)V

此外，取控制體內(nèi)的一個(gè)體元dv，設(shè)f是徹體力，那么徹體力對(duì)體元做功的功率是

fdvV。對(duì)整個(gè)控制體求和，有

徹體力對(duì)控制體v內(nèi)流體做功的功率=

vfdvV

如果流動(dòng)是有粘性的，當(dāng)流體穿過控制面時(shí)，控制面上的剪切應(yīng)力也要對(duì)其做功。用Wviscous來表示剪切應(yīng)力做功的功率。于是對(duì)控制體內(nèi)流體做功的總功率為

B2S(pds)VfdvVWviscous

v內(nèi)能e是系統(tǒng)內(nèi)的原子和分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的能量，控制體內(nèi)的流體不是靜止的，而是以當(dāng)

地速度V運(yùn)動(dòng)，因而單位質(zhì)量的動(dòng)能為V2/2。因此，單位質(zhì)量運(yùn)動(dòng)流體的能量是其內(nèi)能和

動(dòng)能之和，即eV/2，這個(gè)和稱為單位質(zhì)量流體的總能。控制體的質(zhì)量流量會(huì)帶入一定量的總能，同時(shí)，流出控制體的質(zhì)量流量也會(huì)帶走一定量的總能。通過面元ds的質(zhì)量流量

22是Vds，那么流出面元ds的總能量是VdseV/2。沿整個(gè)控制面求和，可

以得出

單位時(shí)間流出控制面的總能=

sVdseV2/2

此外，如果流動(dòng)是非定常的，由于流場(chǎng)變量的瞬時(shí)振蕩，控制體內(nèi)的總能就有一個(gè)隨時(shí)間

2的變化率。體元dv含有的總能是eV/2dv，因此在任何瞬時(shí)整個(gè)控制體內(nèi)的總能

為

eVv2/2dv，因此

控制體v內(nèi)由于流場(chǎng)變量的瞬時(shí)變化引起的總能隨時(shí)間的變化率=所以，

2eV/2dvvt2eV/2dvVdseV2/2B3=stv根據(jù)熱力學(xué)第一定律：當(dāng)流體穿過控制面時(shí)，外界環(huán)境給控制體內(nèi)流體傳熱的功率加上外

界環(huán)境對(duì)控制體內(nèi)流體做功的功率等于控制體內(nèi)流體總能隨時(shí)間的變化率，能量是守恒的。結(jié)合B1、B2、B3，可以得出

即22eV/2dvsVdseV/2tvdvQviscousqpVdsfVdvWviscousvqdvQviscous(pds)VfdvVWviscousSvvSvtveV2/2dvseV/2Vds2式19

式19是積分形式的能量方程，其實(shí)質(zhì)是流體中的熱力學(xué)第一定律。

為了完整起見，如果是噴流流過控制面，那么由射流傳遞的功率也必須加到式19的左邊。此外勢(shì)能并沒有出現(xiàn)在式19中，當(dāng)徹體力包含重力時(shí)，勢(shì)能的改變就包含在徹體力項(xiàng)里。用推導(dǎo)微分形式的連續(xù)方程和動(dòng)量方程一樣的方法，從式19積分形式的能量方程可以推導(dǎo)出微分形式的能量方程。對(duì)式19中的面積分運(yùn)用散度定理，并把所有的項(xiàng)都整理到同一個(gè)體積分，令被積分函數(shù)為零，可以得到

22""eV/2eV/2VqpVfVQWviscousviscoust式20

""其中，Qviscous、Wviscous表示的是粘性項(xiàng)在本方程中的適當(dāng)形式。式20就是微分形式的能

量方程，它可以建立流場(chǎng)中任意給定點(diǎn)的流動(dòng)變量之間的關(guān)系。

0）如果流動(dòng)是定常（/t0）、無粘（Q、絕熱（q，并且忽viscous0、Wviscous0）

略徹體力（f0），那么式19和式20分別簡(jiǎn)化為

seV/2VdspVds

2S和

2eV/2VpV在能量方程中，引入了另外一個(gè)未知的流場(chǎng)變量e�，F(xiàn)在有三個(gè)方程，即連續(xù)方程、動(dòng)量方程和能量方程，但它們包含了4個(gè)獨(dú)立的變量：、p、V和e。通過熱力學(xué)狀態(tài)關(guān)系可以獲得有關(guān)e的第四個(gè)方程。如果氣體是完全氣體，那么

ecVT式21

式中，cV是比定容熱容。式21又引入了另外一個(gè)獨(dú)立變量溫度T。利用完全氣體狀態(tài)

方程就可以使這幾個(gè)方程組成系統(tǒng)封閉pRT

風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速

風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速是根據(jù)風(fēng)輪機(jī)的啟動(dòng)力矩和發(fā)電機(jī)及齒輪箱的啟動(dòng)阻力矩來確定的。安裝角越大，啟動(dòng)風(fēng)速越低，風(fēng)力機(jī)越容易啟動(dòng)。

三相同步發(fā)電機(jī)得到的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率決定于電機(jī)的極對(duì)數(shù)p和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n，即

fpn60連續(xù)變速的發(fā)電系統(tǒng)

結(jié)合發(fā)電機(jī)和電力電子變換裝置介紹連續(xù)變速的發(fā)電系統(tǒng)。

1、同步發(fā)電機(jī)交流/直流/交流系統(tǒng)其中同步發(fā)電機(jī)可隨風(fēng)輪變轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生頻率變化

的電功率，電壓可通過調(diào)節(jié)電機(jī)的勵(lì)磁電流進(jìn)行控制。發(fā)電機(jī)發(fā)出的頻率變化的交流電首先通過三相橋式整流器整流成直流電，再通過線路換向的逆變器變換為頻率恒定的交流電輸入電網(wǎng)。變換器中所用的電力電子器件可以是二極管、晶閘管（SCR）、可關(guān)斷晶閘管（GTO）、功率晶體管（GTR）和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）等。

2、磁場(chǎng)調(diào)制發(fā)電機(jī)系統(tǒng)這種變速/恒頻發(fā)電系統(tǒng)由一臺(tái)專門設(shè)計(jì)的高頻交流發(fā)電機(jī)和一

套電力電子變換電路組成，圖1示出磁場(chǎng)調(diào)制發(fā)電機(jī)單相輸出系統(tǒng)的原理框圖及各部分的輸出電壓波形。

觸發(fā)電路fr±fm2fm+直流分量+6fr小紋波fm+6fr小紋波三相高頻發(fā)電機(jī)（fr）（a）（b）并聯(lián)橋式整流器（c）可控硅開關(guān)電路（d）濾波器（e）

四川東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的FD70A風(fēng)力機(jī)功率控制方式

當(dāng)風(fēng)機(jī)工作時(shí)，葉片槳距和風(fēng)輪速度控制裝置共同協(xié)調(diào)工作，以實(shí)現(xiàn)最大的風(fēng)能利用。

低風(fēng)速工況時(shí)，風(fēng)機(jī)在恒定的葉片槳距和可變的轉(zhuǎn)速下工作，使其在最佳風(fēng)輪空氣動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi)工作，達(dá)到最佳的風(fēng)能利用效率。在額定功率風(fēng)速較高的工況時(shí)，速度控制系統(tǒng)和變槳距控制系統(tǒng)將一起工作，以保持風(fēng)輪在恒定的功率輸出下工作。陣風(fēng)開始使風(fēng)輪加速，葉片變槳距的調(diào)節(jié)會(huì)重新使其減速。這種控制理念，使得風(fēng)機(jī)上的負(fù)載大大降低的同時(shí)，風(fēng)力機(jī)功率仍可提供給電網(wǎng)，不受陣風(fēng)影響。

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