风力发电原理

这是一篇关于风力发电原理的思维导图，主要内容包括：绪论，风力机，发电系统，主传动与制动，变桨距、偏航与辅助系统，控制系统，风力发电机组的运行，支撑体系，海上风力发电机组，风力发电机组的保护。

风力发电原理

• 绪论
  • 风力发电机组
    • 定义：将风的动能转化为电能的系统
    • 基本参数
      • 风轮直径
      • 额定功率
    • 总体结构
      • 风力机
        • 将风能转化为旋转的机械能
      • 发电系统
        • 将旋转的机械能转化为电能
        • 发电机
        • 辅助系统
      • 控制系统
        • 传感器
        • 电气设备
        • 计算机控制系统
        • 相应软件
    • 分类
      • 风力机
        • 捕获风能多少
          • 小型
          • 中型
          • 大型
        • 驱动原理
          • 升力型
          • 阻力型
        • 风轮轴方向
          • 水平轴
          • 垂直轴
        • 额定功率调节方式
          • 定桨距
          • 变桨距
          • 主动失速
      • 发电机
        • 转速
          • 高速型（有多级齿轮箱）
          • 中速型（单级齿轮箱）（半直驱型）
          • 低速型（没有齿轮箱）（直驱型）
        • 转速变化
          • 恒速
          • 多态恒速
          • 变速
    • 组成
      • 风轮
      • 机舱
      • 塔架
      • 基础
  • 并网型风力发电机组
    • 并网方式
      • 直接并网
      • 间接并网
    • 两种物质流
      • 能量流
      • 信息流
  • 大型风力机组的典型结构
    • 双馈式风力发电机组
    • 直驱式永磁风力发电机组
    • 中传动比齿轮箱型（半直驱）机组
• 风力机
  • 计算公式
    • 动能
    • 功率
    • 风廓线
      • 对数形式
      • 指数形式
  • 叶片
    • 外部特征
      • 叶尖
      • 叶根
      • 叶片长度
      • 叶片投影面积
    • 翼型
      • 几何定义
        • 中弧线
        • 前缘
        • 后缘
        • 几何弦
        • 扭角
        • 平均几何弦长
        • 气动弦线
        • 厚度
        • 相对厚度
        • 弯度
    • 常用材料
      • 木材
      • 钢材
      • 铝合金
      • 玻璃纤维复合塑料
      • 碳纤维复合塑料
  • 风轮
    • 几何定义
      • 风轮直径
      • 轮毂高度
      • 风轮扫掠面积
      • 风轮实度
      • 风轮偏角
      • 风轮锥角
      • 风轮仰角
      • 桨距和桨距角
    • 物理参数
      • 叶尖速比
      • 周速比
      • 风能利用系数
      • 推力系数
      • 转矩系数
      • 特征风速
        • 切入风速
        • 切出风速
        • 工作风速范围
        • 额定风速
        • 停车风速
  • 贝茨极限
    • 条件
    • 图
    • 推导
    • 结论
  • 旋转尾流模型
    • 推导
    • 结论
    • 风能利用系数
  • 叶素-动量定理
    • 推导
    • 结论
• 发电系统
  • 变压器
    • 子主题
  • 变流器
    • 分类
      • 可控性
        • 不控型器件
          • 电力二极管
        • 半控型器件
          • 晶闸管
        • 全控型器件
          • 电力场效应晶体管
  • 四种拓扑方法
    • DC→DC斩波
    • DC→AC逆变
    • AC→AC变压变频移相
    • AC→DC整波
  • 发电机
    • 分类
      • 感应发电机
        • 笼形
          • 恒速感应发电机
          • 单绕组双速感应发电机
          • 双绕组双速感应发电机
        • 绕线转子型
      • 同步发电机
        • 永磁同步发电机
        • 电励磁同步发电机
        • 混合励磁同步发电机
      • 双馈（交流励磁）发电机
      • 直流发电机
    • 基本参数
      • 输出功率
      • 转速
      • 转差率
      • 效率
      • 额定值
        • 额定容量、额定功率、额定电压、额定电流、额定功率因数、额定效率
  • 感应发电机
    • 基本结构
    • 工作原理
    • 并网方式
  • 同步发电机
    • 组成
    • 发电系统
      • 组成
      • 并网方式
    • 电励磁同步发电机
      • 基本结构
      • 工作原理
      • 子主题
    • 发电系统变流器
      • 不可控整流+Boost+PWM
      • 半控整流+Boost+PWM
      • 背靠背双PWM变流器
      • 二极管钳位型多电平变流器
      • 飞跨电容型多电平变流器
    • 发电系统保护电路
      • 定子侧保护电路
      • 电网侧保护电路
      • 直流侧保护电路
      • 辅助变流器保护电路
    • 同步发电系统的软并网条件
  • 基于双馈发电机的发电系统
    • 双馈发电机
      • 基本结构
      • 运行状态
      • 调节特性
      • 空-水冷却发电机
    • 双馈发电系统变流器
      • 背对背两电平电压型PWM变流器
• 主传动与制动
  • 带齿轮箱机组的主传动
    • 整体布局
      • 两点式
      • 三点式
      • 一点式
      • 内置式
    • 主轴和主轴承
      • 调心滚子轴承
    • 齿轮箱
      • 常用齿轮副
        • 直齿和斜齿圆柱齿轮副
        • 行星齿轮系
      • 分类
        • 传统类型
          • 圆柱齿轮箱
          • 行星齿轮箱
          • 互相结合
        • 传动级数
          • 单级
          • 多级
        • 传动布置形式
          • 展开式
          • 分流式
          • 同轴式
          • 混合式
      • 箱体和轴承
        • 焊接
        • 铸铁箱体
        • 安装在弹性减震器
      • 密封装置
        • 非接触式
        • 接触式
    • 联轴器
      • 传动轴的联接和动力传递
      • 刚性联轴器
      • 挠性联轴器
        • 无弹性联轴器
        • 非金属联轴器
  • 直驱式机组的主传动
    • 单轴承结构
    • 双轴承
  • 制动
    • 目的
    • 两种情况
      • 运行制动
      • 紧急制动
    • 分类
      • 机械制动
        • 工作原理
        • 制动器
          • 常闭式
          • 常开式
        • 安装方式
          • 成对布置
        • 风轮锁定
      • 空气动力制动
        • 叶尖扰流器
    • 工作原理
• 变桨距、偏航与辅助系统
  • 变桨距
    • 液压变桨距系统
      • 组成（图）
        • 数码转换器
        • 液压控制单元
        • 执行机构
        • 位移传感器
    • 电-液结合的变桨距系统
    • 电动变桨距系统
      • 目的
      • 组成
    • 变桨距系统的控制
      • 风力机起动是变桨距控制流程图
      • 风力机运行时变桨距控制流程图
  • 偏航
    • 系统功能
    • 组成
      • 控制器
      • 功率放大器
      • 执行机构
      • 偏航计数器
    • 工作原理
    • 执行机构
      • 组成
        • 偏航轴承
          • 内齿式
          • 外齿式
        • 偏航驱动装置
        • 偏航液压回路
        • 偏航制动器
          • 制动盘
            • 塔架上
          • 偏航制动器
            • 机舱座上
    • 偏航控制
      • 功能
        • 自动偏航功能
        • 手动偏航功能
        • 自动解缆功能
        • 90°侧风功能
  • 液压系统
    • 液压元件
      • 动力元件
        • 液压泵
      • 控制元件
        • 液压阀
      • 执行元件
        • 液压缸
      • 辅助元件
  • 润滑
    • 手动润滑
    • 自动润滑
    • 润滑剂
      • 轴承：半固体润滑脂润滑
    • 齿轮箱：飞溅润滑和强制润滑
    • 主轴和发电机轴承：自动润滑
    • 自动润滑系统
  • 温度
    • 发电机
      • 水冷
    • 变流器
      • 风冷
    • 变压器
      • 冷却器
        • 水冷
        • 风冷
• 控制系统
  • 基本功能
    • 运行管理功能
    • 安全保护功能
  • 发电机组安全保护系统
    • 避雷系统
    • 运行安全保护系统
    • 微控制器抗干扰保护系统
    • 微控制器的自动检测功能
    • 紧急故障安全链保护系统
    • 接地保护系统
  • 运行安全保护机组
    • 大风保护安全系统
    • 电网失电保护
    • 参数越限保护
    • 震动保护
    • 开机保护
    • 关机保护
  • 信号测量
    • 速度信号
    • 温度信号
    • 位置信号
    • 电气特性
    • 液流特性
    • 运动和力特性
    • 环境条件
• 风力发电机组的运行
  • 常规运行
    • 工作状态及其转化
    • 起动方式
      • 自起动方式
      • 本地起动
      • 远程起动
  • 风力发电机组运行区域
• 支撑体系
  • 机舱壳体
  • 塔架
    • 拉索式
    • 桁架式
    • 锥桶式
      • 钢制塔架
      • 刚混组合塔架
      • 钢筒夹混塔架
  • 基础
    • 厚板块
    • 多桩
    • 单桩
• 主齿轮：液体润滑油
• 变距控制器
• 并网的关键是同步
• 异步发电机
• 微机控制
• 控制系统
  • 传感器
  • 电气设备
  • 计算机控制系统
  • 相应软件
• 偏航系统
  • 控制器
  • 功率放大器
  • 执行机构
  • 偏航计数器
• 主传动系统
  • 主轴
  • 主轴承
  • 齿轮箱
  • 高速轴
  • 联轴器
• 风的成因
  • 大气环流
    • 全球范围内空气沿一封闭轨迹的运动
    • 成因：太阳辐射强度不同，地转偏向力，导致地面受热不均，气体受热膨胀
    • 三圈环流
  • 季风环流
    • 出现季节性变化
    • 影响因素：主要是海陆差异，行星风带的季节转换及地形特征
  • 局地环流
    • 海陆风
    • 山谷风
• 风的测量
  • 风速
    • 风速计
      • 旋转式风速计
      • 压力式风速计
      • 散热式风速计
      • 声学风速计
  • 风向
• 风力等级
  • 17级
• 浮动主题