| 毕业设计 家庭式小型风力发电机组的设计（附开题报告，任务书，共50页，20901字） 摘要 风能是可再生能源，世界各国越来越重视风能的开发和利用。在风力资源丰富地区，最好选择风机额定设计风速与当地最佳设计风速相吻合的风力发电机小型风力发电系统的应用在我国己经相当普遍，目前依然有很大的应用前景。本文设计5KW小型风力发电机，采用目前国内外流行的款式以及领先的技术，可以达到高的“性价比”，具有一定的市场竞争力。 在形式上，叶片是风力发电机的核心部件，依风力发电机旋转轴的方向分水平轴式和垂直轴式两种形式。水平轴式风力发电机叶轮需随风向变化而调整位置，还要考虑大型叶轮的动平衡问题，垂直轴式风力发电机叶轮不必随风向改变而调整位置，也没有叶轮的动平衡问题，设计较为简单，但其系统抽取风能系数小，同等发电量下叶片尺寸大。 本设计采用三叶片的水平轴机构形式，叶片采用高强度、低重量流行的玻璃钢材料，有防腐、防酸雨、防盐碱的特性。风力发电机选用钕铁硼永磁发电机，超载能力强，电机的体积小，重量轻且发电效率高。偏航方式采用尾翼自动风向调节，超强风控制功能，提高接受风能的效率。限速方式采用自动偏侧限速，对发电机有保护作用。充电方式采用智能充电控制。塔架形式采用拉索钢管形式，结构简单且稳定，际占地面积少，对土地要求低，在山丘、海边、河堤、荒漠等地形恶劣的条件下均可运用。 本文设计的5KW小型风力发电机组拥有稳定的使用可靠性。在叶片的材料、发电机选用的永磁材料和防水、防锈性都具有先进的技术，整套机组安装，使用简单，维护方便，达到了设计的目的。 关键词 风力发电；永磁；玻璃钢 目录（奇偶页页眉文字均为“五邑大学本科毕业设计（论文）”） 摘要、目录等文前部分的页码用罗马数字单独编排， 摘要 Ⅰ Abstract Ⅱ 第一章 绪论 1.1 风力发电概述 1 1.2 世界风力发电现状及展望 2 1.3 我国风力发电的发展特点 2 1.4 小型风力发电系统在我国的应用前景 3 第二章 风力发电机组的结构和原理 2.1 风力发电机原理 4 2.2 小型风力发电机的使用条件 4 2.3 水平轴大型风力发电机组的原理 5 2.4 水平轴小型风力发电机组的组成 5 2.4.1 风轮 6 2.4.2 发电机 7 2.5 5KW风力发电机组基本方案的确定 10 第三章 5KW风力发电机组的设计计算 3.1 风力机的有效效率 12 3.2 风轮叶片扫掠的面积S及风轮直径d的确定 12 3.2.1 风轮叶片扫掠的面积S的确定 12 3.2.2 确定单个叶片的面积 14 3.3 风轮转速的计算及增速比的确定 15 3.4 风轮叶片具体尺寸的确定 16 3.4.1 叶片从转动中心至叶尖不同位置的尖速比 16 3.4.2 叶片从转动中心至叶尖不同半径处的剖面翼型弦长 17 3.4.3 求叶片的平均弦长 20 3.4.4 验算叶片面积 20 3.4.5 求升力曲线平均斜率 21 3.4.6 叶片的展弦比 21 3.4.7 求叶片的平均迎角 21 3.4.8 叶片的实际安装角 22 3.4.9 校核叶尖叶片叶型安装角是否失速 23 3.4.10 设计功率曲线 24 3.4.11 叶片翼型的选择 25 3.4.12 叶片结构设计 25 3.5 风力发电机组联接及结构设计计算 28 3.5.1 塔架的结构设计 28 3.5.2 塔架的受力分析 28 第四章 各附加装置的设计选取过程 4.1 风机轴承技术要点分析 30 4.2 制动器的设计与选取 33 4.3 高效永磁风力发电机的设计 33 4.4 联轴器的设计与选取 34 4.5 风力发电机的尾舵调向装置设计 35 4.6 增速器的设计绘制 36 4.6.1 大、小齿轮部件装配 37 4.6.2 箱座部件的装配 38 4.6.3 总装配 39 4.6.4 渐开线圆柱齿轮传动设计报告 40 结论 45 致谢 47 参考文献 48 附录1 49 附录2 52 |
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