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第3章风力发电机组整体结构

填空题

1、并网型风力发电机的功能是将风轮获取的【空气动能】转换成【机械能】，

再将【机械能】转化为【电能】。

2、风力发电机组的基本要求是能在风电场所处的【气候】和【环境】条件下长

期安全运行，以较低的成本获取【最大的年发电量】。

3、风电机组对其零部件要求极其严格，对【结构设计】、【材料选用】、【加工工

艺】和【质量控制】都提出了远高于普通设备的要求。

4、并网型风力发电机组的整体结构分为【风轮】（包括叶片、轮毂和变桨距系

统）、【机舱】（包括传动系统、发电机系统、辅助系统、控制系统等）、【塔架】

和【基础】等几大部分。

5、用钢筋混凝土制成的塔架基础必须保证机组在极端恶略的气象条件下能够

保持塔筒【垂直】，使机组稳定运行。

6、风电机组的主要部分布置要使得机组在运行时，机头（机舱与风轮）重心与

【塔架】和【基础】中心相一致，整个机舱底部与塔架的连接应能抵御风轮

对塔架造成的【动力负载】和【疲劳负荷】作用。

7、机舱外壳是【玻璃纤维】和【环氧树脂】制成的机舱罩，具有成本低、重量

轻、强度高的特点，能有效的防雨、防潮、和抵御盐雾、风沙的侵蚀。

8、风电机组如果不使用齿轮增速箱，在很低的风轮转速下只能用一个极数较多

的发电机，例如对应30r/min的风轮转速需要使用【200】极的发电机，而发

电机转子的【质量】与转矩大小成比例，这样的发电机将会非常庞大和笨重。

9、风电机组使用齿轮箱，是为了将风轮上的【低转速高转矩】能量，转换为用

于发电机上的【高转速低转矩】能量，这样就可以使用结构较小的普通发电

机发电。

10、直驱式风力发电机没有【齿轮箱】，由风轮直接驱动发电机，亦称无齿轮箱

风力发电机。

11、直驱式发电机应用于风电机上还是有一些问题需要研究解决，如【减轻发

电机的体积和重量】，【方便运输】；【最适合的机型】（同步、永磁、可变磁阻

等）选择；电流和电压的波动的影响；变流器的选择；【设计低损耗的发电机】；

永磁发电机导致过量的铁损耗；磁性材料的选择；在运行或失效的情况下如

何【防止消磁状况】等。

12、永磁直驱式发电机在机构上主要有【轴向】与【盘式】结构两种。

13、永磁直驱式发电机轴向结构又分为【内转子】、【外转子】等。

14、永磁直驱式发电机盘式结构又分为【中间转子】、【中间定子】、【多盘式】

等。此外还有双凸极发电机与开关磁阻发电机等直驱机型。

15、外转子永磁直驱式风力发电机的电机绕组设在【内定子】上，绕组与普通

三相交流发电机类似；转子在定子外侧，由多个永久磁铁与【外磁轭】构成，

【外转子】与风轮轮毂安装成一体，一同旋转。

16、风电机组机舱布置原则：a、【操作和维修方便】；b、【功能效率要求高】；c、

【尽量保持机舱静平衡】。

17、吊车一般放在机舱【后部】，此部位一般【塔架】较远，物品不易与【塔架】

碰撞。

18、冷却器要放在【换热率高】的地方，有的换热器还放在机舱罩【上方】。

19、机舱的重心要位于机舱的【对称面内】，塔架与风轮之间偏向【塔架轴线一

方】。

20、有些机型不设置主轴而将风轮直接安装在齿轮箱的【低速轴上】，齿轮箱壳

体与底座合二为一。若发电机在主轴的垂直对称面内，底座一般采用【箱梁】

结构，即贯穿底座前后的空心矩形截面梁是主承载构件，主传动链都安装于

此梁上，梁的下面与偏航系统连接，其优点是结构稳定、刚度大，大型机组

大多采用这种结构。

21、焊接结构具有强度高、重量轻、生产周期短的施工简便等优点，但其尺寸

稳定性往往由于【热处理】不当受到影响。

22、电励磁同步发电机的主要优点是通过调节【励磁电流】来调节磁场，从而

实现变速运行时【电压恒定】，并可满足电网【低电压穿越】的要求。

23、电励磁同步发电机需要【全功率整流】，电机结构比较复杂，成本较高。

24、机舱内布置的传动系统，由【主轴】、【齿轮箱】、【联轴器】和【发电机】

等构成。传动轴系位置确定后，便可安排机组的偏航系统和制动装置。

25、机舱底座是机组【主传动链】和【偏航机构】固定的基础，并能将载荷传

递到【塔架】上去。底座结构与风力发电机组的【类型】和【设计方案】有

关。

26、机舱底座设计时要按照轴系的布置方式进行，除