风力发电机的能量守恒原理。风速提高会对哪些参怎么励磁的数有影响?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-08
风力发电机的励磁有几种?

从励磁方式上来说有三种分别是交流励磁,直流励磁和永磁三种,但是风力发电机使用最为广泛的是永磁电机,还是用交流励磁,所以前些年永磁材料被疯狂的涨价,原因就是风力发电机数量的快速增长,每台风力发电机对需要励磁材料。

没有能量不可能发电,风力,水力,阳光都是能量。自己买一块太阳能电池就能发电,但是要想比较大的发电功率,而且变成交流电,那至少投资几十万才行。

风力发电机同样遵从能量守恒原理,这一点是毋庸置疑的。

问:好了现在的问题来了,负载端很明显,风速在一定的变化范围内,由于PWM控制,可以确保电压为24V AC,假设纯阻性负载为4.8欧姆,根据欧姆定律电流为5A,负载端的功率恒定为120W,可是风速变大后多出来的机械功率去哪了呢?
答:首先,这个假设是存在缺陷的,因为在解释能量守恒的时候忽略了风力发电机在空载与带载情况下转速的区别。实验过程肯定可以发现:在风洞风速不变的情况下,发电机负荷越大,转速就会越低。而空载/带载转速差反映的是风力发电机从风那里获得功率的大小——风力发电机获得风的动能,再通过发电机转换为电能,最终消耗在电路上以及负载上。
由于负载是一个固定的电阻,发电机的电压也被PWM控制电路稳定在一个恒定的数值上,所以负载消耗的功率不变;尽管PWM可能因电压调整其消耗功率有所变化,但基本上可以认为恒定不变;因此总的消耗的电功率在风速改变的情况下维持不变,系统要求发电机发出的电功率也因此维持不变,反映在风机就是扇叶从风的气流中获得的功率不变。

你们小组可以做这样三组实验:
第一组,不接任何负载,只测发电机端电压和转速与风洞风速的关系,取风力发电机转速达500rpm及对应的风洞风速作为最后一组数据,在坐标上画风力发电机的特性曲线;
第二组,接PWM稳压器和固定电阻,以第一组相同的风洞风速记录风力发电机转速,在坐标上画特性曲线;
第三组,不接PWM稳压器,发电机直接接一个阻值稍大的电阻(比如64.5Ω,目的使风力发电机在200rpm时消耗大致相同的功率),也以第一组相同的风洞风速记录风力发电机转速和电阻两端的电压。
可以肯定,在没有PWM稳压器的情况下,风洞风速越高发电机端电压(也是电阻两端的电压)就越高,电阻上获得的功率也越大;而此时,风力发电机的转速相比前面两组实验都要低,且空载时转速最高。

关于发电机励磁问题的补充:
是不是永磁型发电机,只要看发电机有没有励磁接线。
没有励磁接线的就是永磁型发电机,否则就不是,因为非永磁型发电机必须要有励磁线圈和励磁电流才能正常工作。

我没有接触过风力发电,但也考虑过这个问题。你说发电机输出电压如果只要还大于24V,又还可以带动120W,说明发电机的功率还是大于120W的。至于电压高低变化是在稳压电路中受调整管控制的,基准电压由稳压管提供,取样放大取自取样电路,然后反馈到调整管,调整管好比自来水龙头,它自动在开关调节电流。一部分能量消耗在电子电路里。但是我想稳压是有范围的,不可能变化很大。我们机械上一般设计有自动调速器,这个调速器挂了三个球,速度转快,球就甩出去,转速慢,球就垂下来,利用转动惯量来恒速。方法是否老了,我也不知道。也可能有电子电路可以替代,譬如自动脉宽调制。随便说说,不足为准,仅供参考。

  • 风力发电机的能量守恒原理。风速提高会对哪些参怎么励磁的数有影响?
    答:答:首先,这个假设是存在缺陷的,因为在解释能量守恒的时候忽略了风力发电机在空载与带载情况下转速的区别。实验过程肯定可以发现:在风洞风速不变的情况下,发电机负荷越大,转速就会越低。而空载/带载转速差反映的是风力发电机从风那里获得功率的大小——风力发电机获得风的动能,再通过发电机转换为电...
  • 风力发电是什么原理?
    答:风力发电的基本原理,就是利用风力叶片捕捉风力,然后开始旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。风电是利用大气中的风能,根据能量守恒定律,一种能量的消耗与产生必然需要产生或消耗另一种能量,因此风力发电机组发电过程必然要消耗掉一部分大气中的风能,而风能作为气候变化的重要因素之一,...
  • 同等风力情况下,如果可以把风力发电机的转速提高一倍,发电效率会不会提...
    答:如果是同一台发电机,速度越快,发电的功率就越高。如果是不同类型(功率、电极等)的发电机,只是单纯对比转速,在‍同等风力情况下,功率没有提高,发电效率也不会有任何的提高。‍能量守恒定律决定了发电效率。
  • 是不是风速越大,风力发电机发的电就越多?为什么?
    答:是的,风速越大,发电的功率越高,发的电能多少还与发电时间和效率有关
  • 风力发电机停下后风是否会变大?
    答:对于一个封闭的空间,按照能量守恒,是这样的,但是,风力发电机工作环境是开放的,因此无论发电机是否工作,都不会影响风速的。所谓风能,就是空气流动所对应的机械能——动能,风力发电机工作过程就是将空气的一部分动能转化为电能,而空气的总动能是很大的,并且因其流动性,所以有一部分空气通过风力...
  • 风力发电的四大危害
    答:风力发电工作原理 把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。
  • 风力发电产生电力的大小与什么有关系?
    答:风力发电机能量公式:Cp×1/2ρAU³其中:ρ为空气密度,A为风轮面积(风轮越大,产能越高),U为当前风速 Cp为风能利用系数,即风力机将风能转化为机械能的效率(与风机叶片的气动性能有关)根据能量守恒,以上因素是影响电能的根本因素。电力的大小基本上就与这些因素有关了 ...
  • 当风速变为 2倍 电功率
    答:风能转变为电能,根据能量守恒定律,有: 1 2 mv 2 ?η=Pt 其中:m=ρV=ρ?vtS 联立解得: P= 1 2 ρSηv 3 当风速变为2倍,功率变为倍; 故答案为: 1 2 ρSηv 3 ,8.
  • 我想在电动车上安装一个微型风力发电机,怎么办?
    答:这个无法实现。如果电动车上能装风力发电机效果好,那么许多电动车厂家早就这样做了,靠风力发电,电压不稳,你的想法是好的,但是很难实现。过去就连靠太阳能发电许多厂家都想到了,但是投资太大,出厂的电动车成本太高,就都没有实现。
  • 关于风力发电机懂得进。
    答:一台发电机,假如是十千瓦,要想它能发出十千瓦的电,它的输入功率必需是10/η=10/0.95=10.526KW。假如它自己供自己,则一开始10千瓦,供给自己,再发出来就是10X0.95=9.5KW,再供给自己,再发出来就是9.5X0.95=9.025KW 了。不会有白赚的。加入个什么涡轮增压器---可以增压,增压器也要...