主页(http://www.pttcn.net):经典分享:通信电源知识全集(12) 太阳能基站
风力发电系统组成 风力发电机 风机控制器 风力发电机假负载 配电装置 储能装置:一般为阀控式铅酸蓄电池 通信设备 电压变换装置:在同时供给不同电压的通信设备时才使用 风力发电机-原理 风力发电机主要由风能收集装置、传动机构和发电机组成,风能收集装置及传动机构因发电容量不同而各不相同,我国通信用风力发电机容量为小型机,多用常规的桨叶式风轮作为风能收集装置,并将发电机固定在同一转轴上,从而省略传动机构,桨叶式风轮的旋转,有阻力型、升力型、阻力升力结合型三种 风力发电机发电受气候条件的影响,只有风力大于风力机起动风速时才能转动发电,为充分利用风力,当风向改变时,风轮也要随之调向对风,小型或微型风力机可以采用尾翼调向,中型和大型风力机多采用辅助风轮调向 风力发电机在大于起动风速的情况下运行时,在一定的风速范围内,风速越大,发电就越多,为了使风轮在风速变化时转速不出现大的波动,也为了使大风时不致超速造成损坏,风轮一般都有调速装置。调速系统有两种类型: 一种是叶片浆距固定,当风速增加时,通过辅助侧翼或倾斜铰接的尾翼及其他气动机构,使风轮绕垂直轴回转,偏离风向,减少迎风面,达到调速的目的 一种是叶片浆距可以变换,当风速变化时,利用气动压力或风轮旋转引起的离心力改变浆距,实现调速,当风速超过极限值时,风力机可以实现“折尾”保护,使风轮平面与风向平行,停止发电 通信用风力发电机,通常采用无刷的三相永磁交流发电机(也有采用永磁式直流发电机的),绕组固定在非铁磁合成材料制成的独立定子上,由于没有铁心,永久磁铁不会锁住运转的风力涡轮,因而消除了铁损,且能使风力发电机在常见的低风速情况下以最高的效率工作 风力发电机-分类 通信局(站)一般使用小型水平轴式三相交流风力发电机及其配套的风机假负载,还有整流、控制、配电设备。 按发电容量不同,分为大型(50kW以上)、中型(10-50kW) 、小型(1-10kW) 、微型(1kW以下)。 按风机的形式可分为:垂直轴式、水平轴式(常见)和自由式(容量较小)三种。 按发电机额定电源不同,可分为交流和直流,交流又有单相、三相之分,三相交流风力发电机较为常见。 风力发电机-风机控制器 风机控制器包含整理器和控制器两部分。 整流器是利用半导体整流原理,在通信设备需要时将风力发电机发出的交流电变成直流电。 控制器采用单片机接收主控机发出的指令信号,对风力发电机控制。 控制风力发电机投入或撤除对通信设备的供电。撤除供电时提前投向风机假负载,以确保风机避免在开路状态下运行而造成飞车。 风力发电机-风机假负载 风机假负载就是一个电阻箱,利用电流通过电阻产生热量的原理和散热的方法,把风力发电机产生的多余的电能转化为热能,并散发到空气中,从而保证风力发电机始终运行在带载状态。 风机假负载是根据风力发电机的要求生产的专用设备,其使用电压、功率和使用寿命都与风力发电机相匹配。由于工作时不断有热量散出,在安全和通风方面都有考虑。 风力发电机-容量计算 风力发电机在风力小于风力机起动风速时不能转动,在起动风速时开始转动发电,在大于起动风速的情况下运行时,在一定的风速范围内,发电量与风速按一定曲线规律(近似成正比)变换,在风速超过极限值时,风力机停止转动,不再发电。 在发电风速范围内,风轮功率的表达式为: W=CpApv3/2 Cp:风轮的功率系数(风能利用系数),其理想值约等于0.593,现代风力机值可达0.40 A :风轮工作面积(叶片扫掠面积) p :空气质量密度 v :气流速度 现代水平轴风力发电机通常采用高转速升力型风轮 风力发电机的选择 风力发电机的选用:风力发电机的容量要在年平均风速下满足通信负荷要求。 风机控制器的选用:风机控制器是风力发电机生产厂生产的风力发电机配套设备,风力发电机一经选定,同时就把风机控制器选定了。
风机假负载的选用:风力发电机的假负载(电阻箱)的输入电压和功率要满足风力发电机的要求。
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