石家庄风机类型

1.2风力机类型
风机按照其转轴与水平面的相对位置,可分为水平轴风力机与垂直轴风力机两种类型。按照风力对其叶片的作用方式,可分为升力型风力机与阻力型风力机。
1.2.1水平轴风力机
当风机的旋转轴与地面相平行时,这样的风力机为水平轴风力机。水平轴风力机大体可分为定桨距失速型风力机,全叶变桨距型风力机,基于变速恒频的变速型风力机。
定桨距失速型风力机,叶片与轮毂是固定连接,所以不存在叶片的迎角变化。失速,即要求风叶在高风速的工况下,具备自动失速的能力,一直到20世纪70年代,在叶片设计FI趋完善,制造工艺R趋优良的帮助下,才出现了失速性能良好的叶片翼型。为了保证桨叶的安全停机,一般在叶尖端部加装叶尖扰流器。叶尖扰流器在风速处于极限风速以下时作为叶片整体的一部分,此时风力发电机组中的液压系统中的液压油进入到叶片尖部的液压缸之中,液压油的压力能够促使与其连接的活塞连杆前移,压缩叶尖扰流器的端部的簧,所以叶尖扰流器能够与叶片的剩余部分成为一个整体;当风力发电机组遭遇极限风速需要让其停机时,液压油的作用在活塞连杆上压力将会减小,此时叶片仍然处于高速旋转之中,叶尖扰流器由于失去弹簧的束缚,在离心力作用下,叶尖部分会翻转90度,与叶片剩余部分垂直,成为叶片旋转的阻碍,即空气动力制动。目前,叶尖失速控制已经成为定桨距风电机组的空气动力制动的标准形式。全叶变奖距型风力机,即叶片迎角能随着风速发生改变的风机。它的优势在于能够降低动态失速的可能性,能够平稳的输出额定功率。变速恒频的变速型风力机,因为风电技术的发展,日益成为主流的应用产品。变速恒频风力机主要有两种类型,一种是转差功率变换型,另一种是全额功率变换性,一般采用直驱式低速永磁同步发电机,它能够在不同的风速条件下,主动做出调节:低风速下,通过调节发电机反力矩使得转速发生改变,进而获得最佳的风能利用系数;高风速下,调节叶片的迎角,保证风车的额定输出。
1.2.2垂直轴风力机
当风机的旋转轴与地面相垂直时,这样的风力机称为垂直轴风力机。垂直轴风力机按照作用在风力机叶片上的力的性质,又可以分为阻力型和升力型。传统的升力型垂直轴风力机为达里厄型风力机,其种类包括0型,H型,V型,Y型,菱形等[14]。阻力型垂直轴风力机则有萨沃纽斯型风力机,即S型风力机。垂直轴风力机相对于水平轴风力机的优势在于风轮的转动不受来风风向的影响,所以无需对风装置;而且垂直轴升力型叶片的风力机虽然效率较高,但是启动转矩较低;相对于升力型垂直轴风力机而言,阻力型垂直轴风力机具有起动转矩大,自启动性能优秀的优势。传统的垂直轴阻力型风机,即为萨沃纽斯风力机,是以芬兰的发明家萨沃纽斯命名,发明于20世纪30年代,是两叶片结构。如图所示。叶片的形状为半圆柱形。