机械5

小型风力发电机总体结构设计： 加速器(6.5-2).dwg 小型风力发电机总体结构的设计.doc 开题报告.doc 总装图(6.5-2).dwg 摘要.doc 电路图(6.5-2).dwg 目录.doc 离合器图(6.5-1).dwg 输入轴(6.10-1).dwg 输出轴(6.10-1).dwg 附录目录.doc 基于开发风能资源在改善能源结构中的重要意义，本对风力机的特性作了简要的介绍，且对风力机的各种参数和风力机类型作了必要的说明。在此基础上，对风力发电机的原理和结构作了细致的分析。首先，对风力发电机的总体机械结构进行了设计，并且设计了限速控制系统。本课题设计的是一种新型的立式垂直轴小型风力发电机，由风机叶轮、立柱、横梁、变速机构、离合装置和发电机组成。这种发电机有体积孝噪音孝使用寿命长、价格低的特点，适合在有风能资源地区的楼房顶部，供应家庭用电，例如照明：灯泡,节能灯；家用电器:电视机、收音机、电风扇、洗衣机、电冰箱。 其次，在老师的帮助下制作了限速控制的模型。通过模型验证了小型垂直式风力发电机限速控制系统总体方案在实践中的效果，并且验证了程序是否正确，以及电路的设计是否合理。 最后，模型验证的结果表明我设计的限速控制系统方案可行，程序正确，电路设计合理。为该类型风力发电机的设计和商品生产提供了理论依据。 4.1设计限速控制系统的目的 功率调节是风力发电机的关键技术之一，我设计限速电磁离合器就是为了尽可能提高风力机风能转换效率和保证风力机输出功率平稳,并且防止因瞬时电量过大而毁坏发电机和电力设施的现象出现。 4.2限速控制系统方案分析 本课题设计的限速控制系统是一个机电一体化系统，从控制观点来看，整个系统可分为六部分:电磁离合器机构、电路、单片机、程序、编码器、环境，其中的电路、单片机、程序、编码器等部分构成了控制系统。目前风力发电机中投入运行的机组主要有两类功率调节方式:一类是定浆距失速控制;另一类是变浆距控制。定浆距失速控制是指大功率高转速的发动机工作于高风速区,小功率低转速的发动机工作于低风速区,通过叶片的失速或偏航控制来追求最高的发电效率。实际上难以做到功率恒定,通常有些下降,变浆距控制是指通过改变与叶片相匹配的叶片攻角来调节风力机发电效率。这两种公路调节方式都存在反应慢而造成瞬时过载的缺点。我设计的电磁离合器控制系统是通过程序对电磁离合控制，当风力发电机转速超过额定转速时，控制系统会使电磁离合器分离，当速度降低到额定转速时电磁离合器将闭合，带动发电机发电。这个系统有反应速度快、准确、成本低的特点。 4.3单片机 本课题模型采用的单片机是AT89C51，单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 4.4信号采集 本课题模型用编码器来采集信号，把编码器高低电平的变化的信号传入单片机，单片机对信号进行分析，判断电磁离合器通电还是断电。 4.5电路 本模型的电路包括单片机最小电路和上电复位电路，这个装置可以用汇编语言来指导自动化运作与电脑差不多，读入数据后，依据半导体进行逻辑运算，并把结果输出。从而达到根据转速控制电磁离合器的目的。