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《风力发电机组设计与制造》 姚兴佳 田德主编 第1章 绪论 《风力发电机组设计与制造》 1.1 风力发电机组的构成与分类 1.1.1风力发电机的构成 从整体上看，风力发电机组可分为风轮、机舱、塔架和基础四大部分。 下图为一种变桨距、变速型的风力发电机组内部结构 风力发电机组内部结构 1.1.2 风力发电机组的分类 1. 按功率大小分类 微型：0.1~1kW 小型：1~100kW 中型：100~1000kW大型：1000kW以上 2. 按风轮轴方向分类 （1）水平轴风力发电机 风轮轴基本上平行于风向的风力发电机组。 （2）垂直轴风力发电机 风轮轴垂直于风向的风力发电机组。 3 .按功率调节方式分类 （1） 定桨距风力发电机组 （2） 变桨距调节风力发电机组 （3） 主动失速调节风电机组 垂直轴风力发电机 4. 按传动形式分类 （1）高传动比齿轮箱型 风轮的转速较低，达不到发电机对转速的要求，必须通过齿轮箱的增速作用来实现。 （2） 直接驱动型 风轮的转速与发电机的转速相同，风轮直接驱动发电机。 （3）中传动比齿轮箱型 中传动比齿轮箱型风力发电机组也成半直驱风力发电机组，兼有以上两种类型机组的部分特点。 5 .按发电机转速分类 （1）定速（恒速） 发电机的转速是恒定不变的； （2） 多态定速 机组中包含两台或多台发电机，可采用单绕组或多绕组发电机。 （3）变速 机组中的发电机工作在转速随风速时刻变化的状态下。 3. 外部条件 1. 基本形式 水平轴与垂直轴、叶片数（2、3、4、5）、上风向与下风向、定桨与变桨、恒速恒频与变速恒频 运行环境条件、电网条件和风场的地质情况 1.2 设计依据和内容 1.2.1 设计依据 风力发电机组的设计依据是《风力发电机组的设计任务书》。 2. 基本参数 额定功率；转速范围；总功率；设计寿命；生产成本 1.风电机组的外观图 整体结构并标注了主要尺寸，同时用文字注明了设备的技术特征。 。 2. 部件图 各层次安装工作的指导图样，表示各零件之间的装配关系、配合公差、轮廓尺寸、装配技术条件和标题栏等。 3.零件图 生产零件的依据，包括零件的结构和形状、尺寸、粗糙度和几何公差、材料及表面处理、技术条件、标题栏等。 4.设计文件 详细描述了机组设计、制造、装配、运行维护过程的理念、标准、理论依据、方法和技术要求，用于设计部门存档、指导装配和安装、指导用户的维护作业和指导维修人员的维修作业。 1.2.2 设计内容 1.可靠性 1.3设计原则与内容 1.3.1 设计原则 可靠性表示系统、机器或零件等在规定时间内能稳定工作的程度或性质。它是风力发电机组基本质量标志，是产品质量重要组成部分。可靠性是来自设计、制造和使用维护。设计可靠性是影响产品可靠性的重要因素。 2. 经济性与社会效益 经济性包括风力发电机组制造企业的制造成本、用户运行与维护等使用成本及发电成本。社会效益是指风力发电机组在制造、使用过程中对环境的影响，劳动力就业，人民生活的改善和提高等方面的效益。 3. 先进性 在风力发电机组的设计中技术起点要高，要采用新技术、新材料、新工艺以保证风力发电机既能达到设计要求的指标，又能兼顾经济性能。使风力发电机组结构简单、操作方便、易于维护、运行可靠、寿命长、安全性能好、成本低，各项技术、经济指标得到尽可能完美的实现。 但是，也要注意采取可靠技术，不能采用未经试验证明的不成熟技术，以避免造成损失和失败。 4．工艺性和易维修性 在设计中，应尽可能使零部件易于加工和组装，整机组装之后，应易于检查和更换零部件。应该为维护和修理预留必要的空间。 应该注重外形设计，使整机和主要零部件造型美观。 5. 标准化 国内并网型风力发电机组部分标准目录如下： GB/T 2900.53-2001 电工术语 风力发电机组 GB 18451.1-2012 风力发电机组 设计要求 GB/T 18451.2-2003 风力发电机组 功率特性试验 GB/T 19960.1-2005 风力发电机组 第1部分：通用技术条件 GB/T 19960.2-2005 风力发电机组 第2部分：通用试验方法 GB/T 20319.2-2006 风力发电机组 验收规范 GB/T 20320.2-2006 风力发电机组 电能质量测量和评估方法 GB/T 19568- 2004 风力发电机组 装配和安装规范 GB/T 19069- 2003 风力发电机组 控制器 技术条件 GB/T 19070- 2003