SNF-0430系列导电滑环在小型风电设备中应用说明

1989-04-07

在风电行业，小型风力发电机在城市化新能源进程中起到的作用越来越大，因此这2年，小型风电滑环的需求量越来越大，回转体使风力机的主体可以绕塔架垂直轴在360度水平方向自由转动的机构。回转体和尾翼是实现风轮调向、对风的必要部件尾翼：尾翼由销轴、尾翼杆和尾翼板组成。先驱者们在多大程度上解决了困扰今天设计师的诸多问题，对此作出正确的估计是有益的。

在这些问题中，最大的要数能量供给的可变性。普通的蒸汽涡轮机发电厂都用四个重要的机制来调节发电机的速度和电力输出：产生蒸汽的初级能耗速率；尾翼对风轮起到调向和调速的作用。塔架：塔架由塔管（上、中、下三段）、底板、拉线和紧固组件构成。

塔架将风力机主体支撑在一定高度的空中，向涡轮机输送蒸汽的速率；发电机的电激励水平；转子负载角的变化。这样的发电机是同步发电机，其中转子与电网频率的整倍数同步并以这一整倍数频率旋转。改变转子相对于零相位差“空载”位置的角度，就可以增加或减少送至电网或从电网获得的电能，使风轮捕捉足够的风能。

从而分别使发电机或电动机运行。在典型的发电机运行中，转子超前电网约30°。

由于电力输出直接耦合到电网，强大的电网条件提供的发电机轴转矩可控制其速度，保持小型风电滑环恒定的电网频率。定期检查塔架拉线的张紧度，用调节螺栓使各拉线保持一致，并保持塔架垂直于地平面。回转体(风力发电精密集电环)：回转体是风力机关键部件风轮、发电机和尾翼的载体，是一个安装在塔架顶部的轴承结构。

理论表明，空气密度已知时，可用的每平方米瓦特能量值随气流的三次方变化。因此，转子性能对风力涡轮发电机设计的每个方面都是至关重要的。至关重要的参数之一就是叶尖速度比，亦即轮叶叶尖速度与自由流动空气流速度之比。这一参数描述了转子的功率系数，1919 年德国物理学家 Albert Betz 认为该系数不可能超过 0.593。

在实践中，典型的转子功率系数在叶尖速度比为 7 时很少超过 0.4（图 1）。如果转子速度固定不变，效率损失忽略不计，你就可用以下公式计算风力涡轮发电机的功率输出,一种限制功率获取的方法是使转子组件转动到不受风吹的位子。

偏转系统一般用于保持转子迎着风向，它包括风速传感器、风向传感器、一个电动或液压电动机驱动装置、接口电路以及使发电机舱旋转的齿轮与轴承。传感器组件经常位于发电机舱的后方，通常是一个导电滑环带风向标的三环风速计。

一些风力机的回转体和发电机是做成一体的。风速随高度的增加而增加；在风速上有少量的增加，会导致在功率上有大量的增加。为减少障碍物的影响，需要高的塔架。(turbulence)可以要求塔架根据实际情况变动其高度。其它技术包括超声设备，如 Vestas公司 V90-3.0MW 上使用的一对超声装置。实际上，转子后面的风速略低于真实的风速，这是由于旋转翼片的局部低压效应所造成的。虽然这一差异不很重要，但特性化可以补偿这样的误差。然而，由于经验表明采用偏转系统的速度控制的结果并不好，所以一般设计要么保持迎风的最大功率位置，要么将发电机舱转到最小风能方向以实现停机。这样对于一般的发电设备来说，是非常难控制的。

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