大型风电机组原理、设计与测试

大型风力发电机组的设计、制造难点在于它是多学科知识的综合应用。本书围绕风力发电原理和大型风力发电机组设计与测试三方面进行一些有益的探索，集中讨论大型风电机组计算、控制、发电原理，省略了高深的数学推证和繁杂的设计理论，注重解决风电机组设计与应用中的实际问题。本书适合从事大型风电机组设计和研宄的工程技术人员阅读，也可作为高等学校新能源科学与工程及相关专业本科生和研宄生的教学参考书，对广大风电爱好者也有一定的参考价值。

丛书前言
前言
第1章大型风电机组概述1
1.1大型风电机组的分类1
1.1.1双馈式风电机组1
1.1.2直驱式永磁风电机组2
1.1.3半直驱式风电机组3
1.1.4不同技术路线的优势和劣势3
1.2大型风电机组研究现状及未来发展趋势6
1.2.1风电机组大型化7
1.2.2风电机组应用环境多样化9
1.2.3智能风力发电技术9
1.2.4风电机组模块化和平台化技术10
第2章大型风电机组设计基本原理11
2.1气动计算原理11
2.1.1气动计算11
2.1.2结构动力学计算21
2.2控制原理32
2.2.1控制要求与控制目标32
2.2.2风电机组的正常运行控制功能33
2.2.3风电机组的基本控制策略34
2.3发电系统原理45
2.3.1双馈异步发电系统46
2.3.2永磁同步发电系统54
第3章风电机组总体设计61
3.1大型风电机组设计标准与规范61
3.2风电机组设计需要考虑的因素63
3.2.1设计要考虑的外部条件64
3.2.2安全等级66
3.3风电机组总体布局与零部件选型66
3.3.1风电机组总体参数设计67
3.3.2总体布局设计69
3.3.3关键零部件选型71
3.4可靠性74
3.4.1整机的可靠性75
3.4.2零部件的可靠性75
3.5风电机组载荷计算与强度分析78
3.5.1载荷计算78
3.5.2风电机组强度分析79
第4章风轮设计83
4.1叶片的选型与计算84
4.1.1叶片选型84
4.1.2叶片的计算86
4.2轮毂的设计87
4.2.1轮毂的初步设计88
4.2.2轮毂内部结构的详细设计89
4.3变桨距系统设计92
4.3.1变桨轴承的设计选型93
4.3.2变桨驱动装置的设计选型97
第5章风电机组机舱设计102
5.1主轴系统的设计103
5.1.1主轴主要尺寸确定及强度计算105
5.1.2主轴的设计106
5.1.3主轴轴承的设计选型111
5.1.4轴承座的设计113
5.1.5风轮锁定装置的设计114
5.2偏航系统的设计117
5.2.1偏航轴承的设计选型117
5.2.2偏航驱动装置的设计选型123
5.2.3偏航电机设计和选型126
5.2.4偏航制动系统的设计127
5.3主机架的设计128
5.3.1主机架的材料选择130
5.3.2前主机架的有限元分析131
5.4传动链的设计选型132
5.4.1齿轮箱设计选型133
5.4.2联轴器的选型设计135
5.4.3齿轮箱减振器的设计138
5.4.4发电机的选型设计139
5.5制动执行机构选型设计140
第6章塔架设计143
6.1锥筒式塔架的总体设计143
6.23MW风电机组塔架设计与分析145
6.2.1塔架结构分析146
6.2.2塔架强度计算149
6.2.3塔架的附件设计152
6.2.4塔架表面防腐处理157
第7章电气系统设计159
7.1风电机组电气系统设计基本原则159
7.2风电机组电气子系统设计159
7.2.1电源系统设计159
7.2.2塔架电气设计160
7.2.3变桨距系统电气设计161
7.2.4安全链设计162
7.2.5液压刹车系统设计166
7.2.6水冷系统设计167
第8章主控系统设计172
8.1主控系统结构设计172
8.2主控系统功能和安全性设计174
8.2.1主控系统功能175
8.2.2主控系统的监测参数177
第9章风电机组测试181
9.1风电机组测试分类181
9.2风电机组出厂功能测试183
9.3整机现场功能测试185
9.3.1静态测试185
9.3.2空转测试187
9.3.3并网测试188
9.4整机现场性能测试189
9.4.1功率特性测试189
9.4.2电能质量测试191
9.4.3噪声测试193
9.4.4载荷测试194
参考文献196