风力发电机基本结构和原理

风力发电机基本结构和原理2012、2

第一节 概述

风力机械及风力发电风力机械是蒸汽机出现之前动力机械的一大支柱。 新能源、新机械的出现使风力机械渐渐被淘汰。 19世纪末开始利用风力发电。 20世纪70年代以后风力发电进入一个蓬勃发展的阶 段。

风力发电系统的构成及运行方式 独立运行 并网运行 风力-柴油发电机联合运行 风力-太阳光发电联合运行

风力发电机组风轮。 传动、控制装置。 塔架。 风力发电机。 电气系统。

同力发电机的类型 直流发电机。 同步发电机。 异步发电机。 双馈发电机：属于异步发电机的一种。

第二节 基础知识和基本原理

发电机基本原理 电磁感应定律。(导体切割磁感线产生电动

势)

磁场概述磁——磁现象；磁极；磁化；剩磁；退磁…… 磁的本质——电流产生磁场(运动的电荷产生磁场) 有关磁的物理量——磁通量Φ;磁通密度B(磁感应 强度B)…… 磁感应线(磁力线)——磁极外部：从N极出发回到 S极；磁极内部：从S极到N极。 磁路：磁感线经过的闭合路径。 磁性材料——软磁材料，导磁性好，用来做磁路； 硬磁材料，剩磁量大，用来做永久磁铁。

电磁三大定律 安培环路定律。(动电生磁原理)。 电磁感应定律。(动磁生电原理)。 电磁力定律。(磁、电生力原理)。

安培环路定律(动电生磁)定性、定量阐述了磁场与电流的本质关系。 右手螺旋定则：通电的导体产生磁场。磁场方向可用右手螺 旋定则判定。 情形一：直导线通入电流。右手握住导线，拇指指向电流方向， 则四指环绕的方向就是磁感线方向。 情形二：螺旋线管通入电流。右手握住螺线管，四指指向电流 方向，则拇指指向就是螺线管内部的磁感线方向。即拇指指 向螺线管的N极。

电磁感应定律(动磁生电)一个线圈，不管什么原因，只要与它相交链的磁通 量发生变化，则线圈两端产生电动势。感应电动势 的大小与线圈匝数成正比、与磁通的变化率成正比。 感应电动势的方向用“楞次定律”判定，即感应电 动势的方向总是试图阻止磁通的变化。 d 即： e N dt 另一种表达形式：切割磁感线的导体感应出电动势。

电磁感应定律(动磁生电)电磁感应定律：切割磁感线的导体感应出电动势， 感应电动势的大小与磁通密度B、导体长度L、相对 运动速度v的乘积成正比，即E=BLv。感应电动势的 方向用右手定则判定。 右手定则：伸出右手，拇指与四指垂直，让磁力线 穿入手心、拇指的方向指向导体相

对运动方向，则 四指的指向就是感应电动势的方向。

电磁力定律(磁、电生力)电磁力定律：通电的导体在磁场中受到力的作用， 电磁力的大小与磁通密度B、导体长度L、电流I的乘 积成正比，即F=BIL。电磁力的方向用左手定则判 定。 左手定则：伸出左手，拇指与四指垂直，让磁力线 穿入手心、四指的方向指向电流的方向，则拇指的 指向就是电磁力的方向。

绕组的作用导体边，线匝，线圈，线圈组，绕组。 绕组的作用：绕组通入电流产生磁场(励磁);绕 组交链的磁通变化产生感应电动势(发电)。

最简单的定子铁心

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