机械5

小型风力发电机总体结构的设计全套齐全(含全套CAD图纸) 摘要 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。 目录 摘要....................................................................ⅠABSTRACT ...............................................................Ⅱ 第一章概述...........................................................1 1.1风力发电机概况....................................................1 1.2风力发电机的研究现状............................................1 1.2.1国外风力发电机的研制情况.....................................1 1.2.2国内风力发电机的研制情况....................................2 1.3研究风力发电机的目的和意义.......................................4 1.4我国的风能资源及其分布...........................................5 第二章风力机理论....................................................8 2.1基本公式........................................................8 2.1.1风能利用系数................................................8 2.1.2风压强......................................................8 2.1.3阻力式风力机的最大效率......................................8 2.2工作风速与输出功率..............................................9 2.2.1风力发电机的输出效率.........................................9 2.2.2工作风速与输出功率............................................9 2.2.3启动风速和额定风速的选定.....................................10 2.3风能利用与气象..................................................12 2.3.1风的观测对风能利用的意义.....................................12 2.3.2风能利用中需要的气象调查.....................................13 2.4风的观测........................................................13 第三章风力发电机方案和结构设计....................................14 3.1小型垂直式风力发电机方案设计....................................14 3.2风叶............................................................14 3.3行星齿轮加速器设计计算..........................................14 3.3.1设计要求.....................................................15 3.3.2选加速器类型.................................................16 3.3.3确定行星轮数和齿数............................................16 3.3.4压力角()的选择..............................................16 3.3.5齿宽系数的选择................................................17 3.3.6模数选择......................................................17 3.3.7预设啮合角....................................................17 3.3.8太阳轮与行星轮之间的传动计算..................................17 3.3.9行星轮与内齿轮之间的传动计算..................................18 3.3.10行星排各零件转速及扭矩的计算..................................18 3.3.11行星排上各零件受力分析及计算..................................19 3.3.12行星齿轮传动的强度校核计算....................................20 3.4电磁离合器设计计算...............................................24 3.4.1选型..........................................................24 3.4.2牙嵌式电磁离合器的动作特性....................................24 3.4.3离合器的计算转矩..............................................24 3.4.4离合器的外径..............................................24 3.4.5离合器牙间的压紧力...........................................24 3.4.6线圈槽高度...................................................24 3.4.7磁轭底部厚度................................................25 3.4.8衔铁厚度...................................................25 第四章限速控制系统方案设计..........................................26 4.1设计限速控制系统的目的...........................................26 4.2限速控制系统方案分析.............................................26 4.3单片机............................................................26 4.4信号采集.........................................................26 4.5电路.............................................................26 4.6限速控制程序...................................................27 4.6.1定时器周期....................................................27 4.6.2程序流程图....................................................27 4.6.3限速控制程序....................................................28 第五章控制系统总体分析..............................................30 5.1实验和模型设计的目的............................................30 5.2模型设计........................................................30 5.2.1设计技术指标................................................30 5.2.2模型设计器件...................................................30 5.3电路板..........................................................30 5.4限速控制程序装置................................................31 5.5实验模型结果分析................................................32 第六章结束语....................................................33 致谢.....................................................................34 参考文献..........................................................35