為什麼風力發電的大風扇不管風大還是沒風,都是勻速轉動呢?
轉還慢不會影響發電,只要有導線切割磁場就會產生電流。 轉速慢是是發出來的電頻率低,所以風力發電機的磁極比水力發機多。雖然轉速慢,但是扭矩大,所以捕捉的能量還是不小的。
那只是發電機的扇葉轉速慢。實際上內部是有變速機構的,不管外部葉片旋轉速度怎樣發電機轉子都以一定的速度轉動。
看了前面一些回答,廢話不少,不得要領,好像似懂非懂,頭條上高人都去哪兒了?
我也不是搞風力發電的專業,也是外行。單就理論層面而言,風力發電也必須遵循科學規律,我試著從理論上剖析風力發電的要素,希望對閱讀此文的少年學子有益——科學性文章最忌諱廢話。
商業運行的風力發電機不同於自家自用的小型風力發電機,它必須有額定的轉速和角速度,才能實現各個風力發電機陣的並聯使用,它和各個發電廠、水力發電站、甚至核電站「併網」發電是一個道理。併網發電的要素是各發電機送到電網上交流電的頻率(50赫茲)、相位角以及電壓值必須是一致的,否則,哪怕是一個參數的偏差都會造成技術事故導至設備壞損。併網發電的最大優勢是充分調配用電高峰,節省能源,電壓波動小,簡化電網結構和便於大數據管理等。
比如:用電低谷時,可以調控併網運行中部分發電廠停止消耗能源,防止發電量過剩造成的能源浪費和電壓波動,此刻停止出力的發電機在電網交流電周波相位的牽扯下,像空載的同步電動機一樣與其它工作中(出力)的發電機同步旋轉;當用電高峰時,再供給能源向電網補充電力。
通過上述,就可以明了為什麼風力發電機會在有風無風、大風小風都能勻速運行。商業運行中的風力發電機,理論上也應該與國家電網併網運行(我個人以為),這樣即可以充分有效利用風能,又能在無風的時候不至於向用戶停止供電。從理論上講,為確保強風條件下運行的穩定性和避免發電機超負荷運行,發電機風扇葉片應該有螺距自動調節功能。
小型家庭各自獨立運行的風力發電機,風葉旋轉速度不是恆定的,風葉帶動發電機發出的電能隨風力大小與頻率及電壓成正比變化,設計中考慮到它的不穩定性,發電機電力輸出端經整流後直接給電瓶充電,電瓶儲能的同時又起到恆壓源的作用,再通過逆變器形成穩定的50Hz220V交流電供給用電器。
謝謝邀請。想要了解風力發電機的風扇,不管風大、風小都能勻速轉動,必須要從大風力發電機運轉部分的構造來看一下,運轉部分構成主要有測風系統、葉片旋轉機構,偏航系統,制動裝置增速齒輪箱等。在它們的共同作用下,實現風力發電機的葉片在非常低的轉速下運轉,每分鐘十幾轉。測風系統主要是用來判斷風力的大小和風速的快慢,還有風是從哪個方向刮來的,假如測到的風是從西北方向刮來的,它就會起動偏航系統,讓偏航系統把風葉轉到西北方向來,
讓風葉最有效的把風的能力利用起來。風葉對好方向轉動起來感覺風力有點兒大,轉速有點快,
風葉旋轉機構就來開始解決解決這個問題,轉動每個風葉讓它們的受風面都變小,(這就像我們帶著一塊大木板順著大風走路一樣,你的想辦法轉動木板,讓木板的受風面變小,不然風能把你刮的飛奔起來的)。還是不行就繼續旋轉,再繼續。轉到風葉的受風面最小了還是不行,一旦這樣,那這時候的風速也再加快,差不多達到每分鐘八十千米了。不急,這時候制動裝置會工作的,給增速齒輪箱出來的傳動軸增加點阻力,還不行就繼續增加阻力,反正是不讓風葉轉的快了。
風小的時候,上面的工作狀況正好相反。
因為風葉轉速太低,不能使發動機產生有效的50Hz電力頻率,所以通過齒輪箱里的行星齒輪組來增加發動機的轉速,而且齒輪箱還能避免風葉直接帶動發電機而形成的機械傷害。
因為所在行業是電能質量,所以接觸到的風電電還是蠻多的。對此,最通俗的解釋,勻速轉動主要還是為了電力系統穩定。當所有風機保持在勻速狀態時,發電量、電壓、電流、有功無功的都比較穩定且易調節。
自己內部電力系統也整體穩定,對所併入的電網造成的影響也小,不會因為風大風小而對電網造成衝擊,這樣調度也不會找你麻煩了,方便你痛痛快快的發電,順順利利掙錢。
內蒙古錫林浩特河北承德圍場縣
風力發電,它是利用風力帶動風車葉片旋轉再通過增速機提升旋轉速度來促使發電機發電的。風力發電機組分為失速型和變速型兩種:前者靠的超過額定風速後葉片會發生失速來控制轉動速度;後者的轉速在一定範圍內是變化的,它的轉速要靠控制發電機的功率和調節槳葉角來實現,而槳葉角又要靠變槳系統調節。綜上所述,不管風大風小,風力發電機組都會通過其內部部件的功能來控制葉片的轉動,讓它保持勻速!歡迎指教,謝謝!
因為有變槳系統發揮作用 風機頂部有測風速裝置 風機的葉片也是扁的 當風速小時 槳葉展到0度,槳葉受力面積增大,也就是風速小但是受力面積大 同時風機會根據測風速裝置時時通過變槳系統調整槳葉受力面積 讓風機一直保持迅速旋轉 反之 風速大時,變槳系統調整槳葉,讓槳葉受力面積減小所以不管多大風一直都會讓風機勻速旋轉。
簡單地說,電網需要穩定高質量的電力,那麼電機就需要穩定的轉速和轉矩,就需要風葉提供動能也穩定,那麼大自然是不會給你理想的穩定條件,由什麼來解決這個問題呢?由槳葉迎風角度驅動機構來完成,原理眾所周知,葉片與風向角度相同則動力最小,相交角越大風的驅動能就越大(但超過一定角度後效率反而降低),為了獲得穩定的轉速和轉矩,根據當時的風力條件,驅動機構會在控制系統的檢測下自動調節角度,以提供電網優質的電力。所以外人看了風葉不管風的大小都是在勻速旋轉。
這裡先要普及一個大家不太用到的基本物理常識!以划船為例,如果船槳的槳葉和水平行,槳葉阻力最小,划槳最省力,划船速度可以最高,但是,正是槳的阻力提供了船的動力,所以,這種情況下,船是不動的,也就是說,槳與水流方向無夾角時,槳速最大,但槳的輸出功最小,船速最小,這樣我們就可以理解了,相同划船力道,都會通過改變偏轉角來,達到一個和偏轉角相對應的船速與槳速的同步點,同時通過調整輸出力道和槳葉偏轉角,也會將船調整為定速,或者將划槳速度固定,將船速調整為隨力道和偏轉角的變化而變化
風葉上裝有變矩器,通過時刻調整風葉偏轉角來控制轉速,另外,一旦風機直接併入國家電網,根據交流電的特性,其轉速就會被電網「鎖定」,50Hz,對應50轉每秒,假設加個速比100/1的減速機,風葉轉速就會恆定在0.5轉每秒,風的大小只會改變發電量,不會改變轉速!
但當孤網運行時,就只能靠風葉偏轉角了!
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