《風力發電機組工作原理和技術基礎》采用圖文并茂的形式，詳細介紹了風力發電機組的整機及其主要組成部分的結構、工作原理和技術要求。主要內容包括：風力發電機組概述、葉片、風輪輪轂與變槳距系統、風輪軸與齒輪箱、發電機、制動系統、液壓系統、支撐系統、控制系統。
風能是一種取之不盡、用之不竭的綠色環保型可再生能源。在可再生能源中，利用風能發電是除水能資源外技術最成熟、最具有大規模開發和商業利用價值的發電方式。由于其在減輕環境污染、減少溫室氣體排放、促進可持續發展方面的突出作用，越來越多地受到世界各國的高度重視。
我國已把利用風能作為一項基本的能源政策。第十一個五年計劃以來，我國的風力發電產業發展迅猛，風力發電人才的缺口很大，許多大學與職業技術院校相繼開設新能源或風力發電專業，但苦于沒有合適的教材。作者根據近年來講授風力發電設備的心得體會，參照國家和行業制定的相關標準，結合帶領學生下廠實習所獲得的知識和本專業教學經驗，編寫出適合大學及職業技術院校學生學習能力的，適合工作在風力發電設備生產第一線人員培訓需要的，介紹風力發電機組生產技術的教學與培訓用書，也可以作為自學資料。
本叢書由三個分冊組成，即《風力發電機組工作原理和技術基礎》、《風力發電機組生產及加工工藝》、《風力發電機組安裝·運行·維護》，構成一個比較完整的教材體系。特點是以國家及行業標準為主線，避開與生產無關的純理論問題，重點介紹風力發電機組的實用生產技術。學習本叢書前，最好先學習一些機械、電工電子和液壓基礎知識，這樣會收到事半功倍的學習效果。
鑒于在市場經濟環境下，各生產企業間存在著激烈的競爭，各生產企業均將新設計、新材料、新工藝作為商業秘密對待。因此本書有關新設計、新材料、新工藝方面的內容不可能詳盡，可能無法滿足一些讀者需求，在此敬請理解和原諒。一個產品的加工工藝方法往往不是唯一的，沒有最好只有更好，希望能對讀者起到拋磚引玉的作用。
本叢書在編寫過程中查閱了大量的相關國家標準和出版物，并且閱讀了互聯網上的相關文章，這些資料為本叢書的編寫提供了大量的素材。本叢書中的部分圖片由吳昊老師繪制，在此向這些出版物和文章的作者及吳昊老師表示衷心的感謝。本叢書內容經過中國科學院電工所科諾偉業公司武鑫博士、中科宇能公司技術總監徐宇博士后、天威保變風電公司魯志平總工程師、國電聯合動力技術公司王志強總工程師、中航惠騰風電公司王志軍工程師審閱，在此向參加審閱的專家、學者表示衷心的感謝。
由于編者水平有限，書中錯誤和不當之處在所難免，誠請廣大讀者朋友批評指正。
前言
第一章 風力發電機組概述1
第一節 風能的利用1
第二節 風力發電機組5
第三節 風力發電機組的要求9
本章小結15
復習思考題16
第二章 葉片17
第一節 葉片的技術和經濟要求17
第二節 葉片的典型結構18
本章小結27
復習思考題27
第三章 風輪輪轂與變槳距系統28
第一節 風輪輪轂28
第二節 變槳距系統30
本章小結41
復習思考題43
第四章 風輪軸與齒輪箱44
第一節 風輪軸與齒輪箱的技術要求
及典型結構44
第二節 齒輪箱的主要零部件51
第三節 齒輪箱的潤滑與監控55
本章小結58
復習思考題59
第五章 發電機61
第一節 發電機概述61
第二節 風力發電用發電機66
本章小結75
復習思考題76
第六章 制動系統77
第一節 制動系統概述77
第二節 機械制動器的結構81
第三節 制動系統的控制要求85
本章小結86
復習思考題87
第七章 液壓系統88
第一節 液壓系統概述88
第二節 風力發電機組液壓系統的類型91
第三節 風力發電機組對液壓系統
及零部件的要求96
本章小結103
復習思考題105
第八章 支撐系統106
第一節 機艙與底盤106
第二節 偏航系統109
第三節 塔架117
本章小結120
復習思考題121
第九章 控制系統123
第一節 控制系統概述123
第二節 控制功能和參數130
第三節 安全保護系統138
第四節 監控和安全處理143
第五節 遠程監控系統150
第六節 變流器155
本章小結161
復習思考題163
參考文獻165
3.有效風速
有效風速一般也稱為可利用風速。因為在當前的技術條件下，只有當風速大于3m／s時才能有效地推動風力發電機葉輪，使其進入正常的工作狀態。風力發電機一年的正常工作小時數決定了風力發電機的工作效率及經濟性。年平均風速大于3m／s的年小時數，表明風場在一年內風力發電機可以起動工作的小時數。小時數越多說明風場利用價值越高。
4.參考風速和極限風速
參考風速定義為50年一遇的、在輪轂高度處能持續10min的陣風平均風速。極限風速定義為1.4倍參考風速。極限風速這一指標的意義在于它決定了風力發電機設計時的強度和剛度指標。風力發電機要想安全地工作，風力發電機組及其零部件就必須保證在瞬時最大風速時不會損壞。
三、我國風能分布的特點
我國在地球的北半球，地處太平洋西岸，特定的地理位置和我國特有的地形地貌，使我國風能資源分布有以下特點：
1）東南沿海及其島嶼是我國的最大風能資源區。但是這一區域僅限于沿海岸線幾十公里的陸地，向內陸由于丘陵的阻滯會使風能銳減。
2）新疆的東部、甘肅的北部和內蒙古中西部也是我國的風能資源密集區。這一地區地勢平坦廣闊，雖然風力由北向南逐漸減弱，但變化較慢，也是我國風能資源比較豐富的地區。
3）黑龍江和吉林兩省的東部及遼東半島沿海地區風能資源也很豐富。
4）青藏高原北部、新疆北部、華北北部、內蒙古東部、東北的西北部和渤海、黃海沿海地區也屬于風能資源較豐富地區。
風力資源的好壞直接決定風電成本的高低，根據我國風能資源情況及技術經濟條件，開發重點應放在內蒙古、東北、西北、西藏、東南沿海及島嶼、高山、風口等風能資源豐富地區，尤其是經濟發達、電網條件好的地區。另一方面，我國海岸線較長，發展海上風電場也是我國風電發展的一個方向。
四、風力發電
除帆船是靠風帆直接推動來利用風能外，一般都是利用風輪收集風能，再將其轉變成旋轉機械能驅動各種工作機械。良好的風場多數又處于人煙稀少的地區且機械能不能進行遠距離傳送，而電能是一種清潔干凈的二次能源，具有利用電網便于遠距離輸送的優勢。于是通過發電機，將風輪收集轉化成的機械能再轉變成電能，成為風能利用的主導方式。
并網型風力發電機組的功能是將風的動能轉換成機械能，再將機械能轉換為電能，輸送到電網中。一臺風力發電機組為了實現轉換功能由若干機構和零部件組成，目前市場上水平軸三葉片風力發電機組占主導地位。并網型風力發電機的結構比較復雜，為了便于和離網型風力發電機相區別，習慣上把并網型風力發電機稱為風力發電機組，也簡稱為風電機組。
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