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1、小型风力发电机介绍一，小型风力发电机的使用条件小型风力发电机一般应在风力资源较丰富的地区使用。即年平均风速在3ms以上，全年3-20ms有效风速累计时数3000h以上；全年3-20ms平均有效风能密度lOOWm2以上。在选择使用风力发电机时，要做到心中有数，避免盲目性，这样才能充分地利用当地的风力资源，最大限度地发挥风力发电机的效率，取得较高的经济效益。应该指出的是，在风力资源丰富地区，最好选择风机额定设计风速与当地最佳设计风速相吻合的风力发电机。如能做到这一点无论是从风力机的选择上，还是利用风力资源的经济意义上都有重要的意义。风洞试验证明，风轮的转换功率与风速的立方成正比，也就是说，风速对功
2、率影响最大。例如，在当地最佳设计风速为6ms的地区，安装一台额定设计风速为8ms的风力发电机，结果其年额定输出功率只达到原设计输出功率的42，也就是说，风力发电机额定输出功率较设计值降低了58%。若选用的风力发电机额定设计风速越高，那么其额定功率输出的效果就越加不理想。但也必须指出，风力发电机额定设计风速偏低，其风轮直径、电机相对要增大，整机造价相应也就加大从制造和产品的经济意义上考虑都是不合算的。二，小型风力发电执使用的一般要求目前，小型风力发电机都采用蓄电池贮能，家用电器的用电都由蓄电池提供。所以，用电时总的原则是，蓄电池放电后能及时由风力发电机给以补充。也就是说，蓄电池充入的电量和用电器
3、所需消耗的电量要大致相等(一般以日计算)。下面举一例说明这一问题：某地区使用了一台风力发电机，额定风速输出功率为IOOW,假设，该地区某日相当于额定风速的风力吹刮时数连续为4h，则该风机日输出并贮存到蓄电池里的能量为400Wh。考虑到铅蓄电池的转换效率为70%，则用户用电器实际可利用的能量280Wh。如果该用户使用的电器有：(1)15W灯泡两只，使用4h，耗能为120Wh；(Z)35W电视机一台，使用3h，耗能为105Wh；(3)15W收录机一台，使用4h，耗能为60Wh。以上总耗能为285Wh。这样，用电器日总耗能比风力发电机所能提供的能量超出了5Wh，也就是出现了所谓的“入不付出”用电；这
4、种入不付出的用电，将会使蓄电池处在亏电的状态下工作。如果经常长时间地这么用电，将会使蓄电池严重亏电而损坏，缩短其使用寿命。上例，是假定风力发电机在额定风速状击下的用电情况，而实际上，由于风的多变性，间歇性，风既有大小的不同(风速)又有吹刮时间长短的不同(风频)。所以，在使用用电器时要做到风况好时可适当多用电，风况差时少用电。这就需要用户在使用时认真总结经验。另外，有条件的地区和用户可备一台千瓦级的柴油发电机组，当风况差的时候给蓄电池补充充电，做到蓄电池不间断地供电。三，小型风力发电机的合理配套小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电。所以，必须认真科学地考虑，
5、风力发电机功率与蓄电池容量的合理匹配和静风期贮能等问题。目前，小型风力发电机与蓄电池容量一般都是按照输入和输出相等，或输入大于输出的原则进行匹配的。即：100W风力发电机匹配120Ah蓄电池(60Ah2块)；200W风力发电机匹配120-180Ah蓄电池(60或90Ah2块)；300W风力发电机匹配240Ah蓄电(120Ah2块)；750W风力发电机匹配240Ah蓄电池(120Ah2块)；1000W风力发电机匹配360Ah蓄电池（120Ah3块）。实践证明：如果匹配的蓄电池容量不符合风力发电机发出能量的要求，将会产生下列问题：（）蓄电池容量过大时，风力发电机发出的能量不能保证及时地给蓄电池充足
6、电，致使蓄电池经常处于亏电状态。缩短蓄电池使用寿命。另外，蓄电池容量大，价格和使用费用随之增大，给经济上也造成不必要的浪费。（）蓄电池容量过小时，会使蓄电池经常处于过充电状态。如因充足电而停止风力发电机的工作会严重影响风机工作效率。蓄电池长期过充电将会使蓄电池早期损坏，缩短使用寿命。另外，小型风力发电机的合理匹配，用电器的套配也是一项可忽视的内容。在选配用电器时也应按照蓄电池与风力发电机的匹配原则进行。即选配的用电器耗用的能量要与风力发电机输出的能量相匹配。但应指出的是，匹配指标所强调是“能量”，不要混淆为功率。在选用用电器时，还必须注意电压制的要求，目前，小型风力发电机配电箱上配有12V、2
7、4V和电视机专用插座，用户使用时，要针对用电器所要求的电压值选用相应的插座，电视机应专门插在电视机插座上。如果使用的是交流用电设备，则必须备置能够满足其功率要求的“逆变器”将蓄电池的直流电转变成电压为220V，频率为50Hz的交流电才能使用。第二节 小型风力发电机安装场址的选择小型风力发电机安装场址的选择非常重要。性能很高的风力发电机，假如没有风，它也不会工作，而性能稍差一些的风力发电机，如果安装场址选择得好，也会使它充分发挥作用。关于小型风力发电机的选址条件包含着非常复杂的因素，美国等一些国家，特为此出版了有关风力机场址选择的专著。原则上，在一年之中极强风及紊流少的地点应算最好，但有时很难选
8、出这样的地点。一、场址选择原则1.场址应选择风能丰富区前面己介绍，风力发电机安装地点的年平 均风速越大越好，其大体上数字是：年平均风速3ms以上，3-20ms有效风速累计时效3000h以上，全年3一20ms平均有效风能密度100Wm2以上。只要能满足第一个条件，小型风力发电机在经济上便可认为是合算的。2.场址应具有较稳定的盛行风向。盛行风向是指出现频率最高的风向，气象上风向一般用16个方位表示(图4-1)。每个方位箭头的长度和数字是该风向的平均风速，并可形象地绘制出风玫瑰（图4-2）。从风玫瑰图中看出，盛行风向为西南风（平均风速11.7ms）、南西南风(平均风11.5ms)和东北风(平均风速5
9、9ms)。我国是季风较强的国家，不同季节盛行风向还要变化。选址对希望盛行风向较稳定，便于考虑地形的有利影响。3风机高度范围内“风切变”要小(风剪切要小) “风切变”是指短距离内风速、风向的较大变化。图4-3所示为平顶山脊顶的风切变，图中的影区说明因气流分离使风速下降，分离区上部为强切变区。风机如安在此影区，叶片将在不等速风中旋转，叶片受载不均匀，图4-1 风向的16个方位图图4-2 风玫瑰图降低性能，缩短风机使用寿命。所以风机应避开此强切变区，安在迎风坡上，或提高塔架。 4.应考虑气象因素的影响 （1） 紊流。所谓紊流是指气流速度的急剧变化，包括风向的变化。通常这两种因素混在一起出现。紊流能影
10、响风力发电机功率的输出，同时使整个装置振动，损坏风机。小型紊流多数是因地面障碍物的影响而产生的，因此在安装风力发电机时，必须躲开这种地区。（2） 极强风。海上风速可达30ms以上，内陆有时也大于20ms时称为极强风。风力发电机的安装场址当然要选择风速大图4-3 平顶山脊顶的风场变的地方，但在易出现极强风的地区使用风机，要求机组具有足够的强度，一旦遇有极强风，风力发电机便成为被袭击的对象。 （3）结冰和粘雪。在山地和海陆交界处设置的风力发电机，容易结冰和粘雪。叶片一旦结了冰，其重量分布便会发生变化，同时翼形的改变，又会引起激烈的振动，甚至发生破坏。（4）雷。因为风力发电机在没有障碍物的平坦地区安
11、装得较高，所以经常发生雷击事故，为此风机最好增设防雷装置。（5）盐雾损害。在距海岸线10-15km以内的地区安装风力发电机，必须采取防盐雾损害的措施。因为盐雾能腐蚀叶片等金属部分，并且会破坏装置内部的绝缘体。(6)尘砂。在尘砂多的地区，风力发电机叶片寿命明显缩短。其防护的方法，通常是防止桨叶前缘的损伤，对前缘表面进行处理。可是尘砂有时也能侵入机械内部，使轴承和齿轮机构等机械零件受到破坏。在工厂区，空气中浮游着的有害气体，也会腐蚀风力机的金属部分，应加以注意。二，平坦地形的场址选择 根据能同时表示风向和风速关系的风玫瑰图，如果在风向最多的上风侧没有障碍物，一般都可以认为这个地点为平地。所谓在平地
12、上安装风力发电机的情况，应考虑以下两个条件：（1）以设置地点为中心，在半径为1km的圆内，应没有障碍物。（2）假使有障碍物时，风力机的高度应为障碍物最高处高度的三倍以上，这个关系如图4-4所示。此条件极为严格，但对小型风力发电机可以放宽些(例如也可以把半径定为400m)。三，山脊或山顶地形的场址选择山脊和山顶有自然的高塔作用，并且气流随着靠近山脊，由于风洞效应，气流近似为流线而得到加速，能量也随之增大。如图4-5a所示。可是，风向和山脊构成的方向对风的加速有很大的影响，主风向和山脊构成的方向成直角的情况最理想。否则，随地形风的加速作用逐渐变小。图4-5b表示了在理想山脊上风速的分布情况。风速通
13、常在山脊的根部减到相当小，随着往山顶移动而逐渐增大，到山顶最大。因而，安装风力发电机时，如不是在山脊的中点以上，便不会得到增大风速的效果。可是，若山脊的后面正是风向引起紊流的地方(图4-图4-4 在平地上安装风力发电机图4-5 风在山脊和和山顶的加速效应5a)，则最为理想的地方应彼凳巧蕉?/FONT四，建筑物上面或附近地形的场址选择虽然人们都希望把风力发电机安装在平坦开阔地方的塔架上，但在住宅附近、城市中心及其周围，有时，不得建在建筑物的上面。在这种情况下，必须了解建筑物对气流有什么影响，使输出功率发生什么变化。图4-6反映了建筑物对气流的影响，气流在建筑物的后面会形成小的紊流，而在建筑物的周
14、围形成马蹄形的气流。在建筑物的上风侧设置风力机时，至少也要保持具有建筑物高度2倍的间距；在下风侧设置时，至少要离开建筑物高度10倍以上的间距；在建筑物上面设置时，风机高度必须使建筑物高度的2倍以上，如图4-7所示。图4-6 建筑物周围的气流图4-7 在建筑物上安装风机的要求第三节 小型风力发电机的安装一.安装准备（1）安装小型风力发电机装箱清单对准备安装的风力机逐一进行清点验收，清点验收合格后可进行下步工作。（2）安装前仔细阅读小型风力发电机使用说明书，熟悉图纸，掌握有关安装尺寸和全部技术要求。（3）千瓦以上风机的安装应聘请生产厂方技术人员或有关技术人员予以指导。必要时成立安装小组，一切安装、
15、施工活动，由安装组长统一指挥。（4）按使用说明书的要求准备安装器材和必要的物资(如水泥、杉本、牵引绳等)（5）安装时应严格按照使用说明书的要求和程序进行。安装完后要组织验收，经全面检查，认为符合安装要求和标准后，才能进行试运转，并投入使用。二，安装工作技术规程小型风力发电机的安装分百瓦级风机和千瓦级风机的安装。百瓦级风机因结构小巧，重量也轻，一般3-5人便能竖起。千瓦级风机因结构重量较大，安装时需用起吊滑轮和绞盘。为使安装工作安全地顺利进行，特制定以下技术规程。（1）安装塔架所使用的杉木，质地要结实。绳索的强度要符合要求，安全系数一定要大，其长度要有适当的余量。起吊操作时要规定信号，做到统一指
16、挥。（2）风力发电机主要零部件的安装(如起吊零部件等)要听从统一指挥。操作人员不准站在塔身下或正在举升的零部件下面，以防意外。（3）在上塔架顶部安装时，操作人员必须系好安全带或加装其他保护装置。另外，不许手中或身上携带工具或零部件，以免不慎落下打伤人或造成损坏，塔架上部操作人员所使用的工具和零件，应统一用绳索吊上。（4）安装风力发电机的工作，只能在风速不超过4ms(三级风)的情况下进行，以保证操作安全。（5）用绞盘起吊时，应一圈挨一圈地均匀地盘绕，否则外圈绳索容易从内圈滑下，致使吊件突然下落。起重绳绕在绕盘上时，也不要使绳做纵向扭曲，因为绳子扭曲后，一是通过滑轮时不容易通过，二是会降低其抗拉强
17、度。（6）安装风轮时，必须事先用绳索将风轮叶片牢固地绑在塔身上，以免风轮被风吹动旋转而碰伤安装操作人员。（7）风力发电机安装好并检查无误后，可进行试运转。试运转前，塔架上的人员必须下来并离开塔架，以免风向变化时，风轮旋转或发生意外事故。三，百瓦级小型风力发电机的安装百瓦级小型风力发电机安装一般包括：立柱拉索式支架的安装、回转体的安装、尾翼和手刹车的安装、机头的安装、竖立风机、电器连接等内容。1立柱拉索式支架的安装 具体安装步骤如下：第一步，立柱本身的安装。考虑到便于运输，立柱制造时一般都设置三节。其连接方法一种是45角插接，另一种是法兰盘对接。安装时打开包装箱，如是45角的插接杆，将插头处涂上
18、防腐油，逐个插好，如是法兰盘对接杆，将每组杆法兰盘对准上好螺栓，放好弹簧垫拧紧即可。第二步，选择风机安装的中心位置。IOOW和200W风机只将风机底座放在中心位置上，并用两个铁钎将底座钉牢即可300W和750W风机底座的安装必须挖地基并浇灌混凝土，基础坑尺寸为0.40.40.5；混凝土比例为水泥：砂子：石子=1：2：3。底座螺栓应高于底座上平面30-35mm，螺扣要予以保护。灌注后凝固24h方可进行安装。图4-8四根拉索定及底座与立柱连接示意图图4-9 力柱用木桩顶起第四步，有手刹车的机型，此时应将手刹车部件(如绞轮、钢丝绳等)安装好，钢丝绳由中立柱长孔处穿入立柱中心并从上立柱端穿出固定好。2
19、回转体的安装 回转体的安装步骤如下：（1）带有外滑环和手刹车机型回转体的安装：第一步，将立柱上端的光轴位置涂上黄油脂，并将压力轴承放在顶端轴承座内涂好油。第二步，将外滑环套接在回转体长套的下端止口处，并用螺钉固定好，然后将上好外滑环的回转体的长套从下口套入上立柱的光轴上，套接时同时将刹车钢丝绳也穿入回转体长套里，并从上端中心孔取出固定好。此时注意压力轴承的位置，保证使压力轴承在立柱的上端轴承座与回转体上端轴承盖上的轴承座相吻合，使压力轴承压接在两轴承座中间并运转自如，如图4-10所示。图4-10 回转体的安装不带外滑环和手刹车机型回转体的安装：第一步，同上。第二步，将输电线（防水胶线）穿入回转
20、体中心孔（导线穿孔），然后把回转体套在上立柱的光轴上。根据机型不同，有的回转体上装有限位螺丝或限位弯板，其作用示防止回转体在立柱上窜动。安装时注意防止限位螺丝钉拧紧，应保证限位的同时，能够在立柱光轴上灵活转动。3.尾翼和手刹车的安装 尾翼出厂时，尾翼板和尾翼杆已经作为一个整体连接在一起，安装时应检查一下其各连接部位的螺丝钉是否紧固。检查好后，将尾翼杆前端长轴套放入回转体尾翼连接耳内，对准销孔并插入尾翼销轴，销轴下部穿好开口销，使其转动灵活，如图4-11所示。手刹车的安装。在立柱拉索式支架安装的第四步已经完成了手刹车下部绞轮的安装，此时主要是上部的安装，即将刹车绳从回转体上端引出。一种机型(如F
21、D2-100型)在回转体上平面用压夹固定一个较长的弯形弹簧运动轨道，弹簧轨道固定好后，再将手刹车钢丝绳从弹簧里穿过去与尾翼杆上的连接螺丝钉相连接，如图411a所示，另一种机型(FD21-028型)在回转体出口处和上平面右边角处安装二组瓷套作为钢丝绳的运动轨道，然后再将手刹车钢丝绳从瓷套里穿过去与尾翼杆上的连接螺钉相连接，如图4-llb所示。另外，小型风机刹车机构还有一种为抱闸摩擦式刹车，如FD15-100型风机为此种刹车，安装时主要是保证刹车带与刹车毂的间隙，并在竖机后检查并保证刹车动作灵活。4机头的安装 机头的安装内容有发电机的安装和风轮的安装。（1）发电机的安装。发电机在出厂时已经是装配好
22、的整体，安装时只需把发电机放在回转体上平面上对准四个螺栓孔，上好螺栓加弹簧垫圈拧紧，并把发电机引出线插头与外滑环引出接线插座对接牢固，外滑环弓1出线与输电线(防水胶线)插接好。如没有外滑环的机型须将发电机的引出线与输电线(防水胶线)按正负极连接好即可。 （2）风轮的安装。小型风力发电机风轮一般分两类，二类是定桨距风轮，另一类是变桨距风轮。定桨距风轮的安装：如果风轮为两片分开的叶片，安装时只把两叶片桨杆轴部插入轮毂上的安装孔中，对准键槽孔，放好弹簧垫，拧紧螺母即可，如FDl5-100型风机。但要注意两片分开的叶片出厂时都是选配好的，安装时不可与其他风叶混淆，以防破坏风轮平衡。如果两个叶片为整体式
23、或安装好的总成件，安装时只需把风轮轴孔套在发电机轴上，然后放好弹簧垫，拧紧螺母即可。一般电机轴都带有1：10锥度，所以不会装错，如FD2-100型风机为整体叶片。如果是三叶片风轮，风抡出厂时，叶片和前、后夹片为散件包装，三个叶片都是选配好的，每个叶片根部(柄部)有三个螺栓孔，安装时只需与前后夹板相应的三孔对准螺栓并放好弹簧垫拧紧。风轮夹板(轮毂)设有1，10的锥套，套在发电机轴上，放好弹簧垫，用螺母拧紧即可。变桨距风轮：目前使用的变桨距风轮出厂时均为装配好的整体。在安装时不要拆卸，只需把风轮的锥形轴套套在发电机轴上，上好弹簧垫，拧紧螺母即可。注意变桨距风轮在安装时应检查叶片是否有卡滞现象，方法
24、是分别扭动两只叶片，如果叶片活动平稳即符合要求。5.竖立风机 以上内容全部安装完毕，应做一次认真的检查：看固定部位是否拧紧、转动部位是否灵活、刹车杆件和各连接部位是否可靠。输电线(防水胶线)正负极是否接好，做好标记。目前，制造厂将输电线接全部采用插接的方式连接，只要插进去，正负极就不会搞错。以上全部无误后，即可立机，立机的方法和步骤如下：（1）100W，200W机型立机，只要两人拉牵引绳(四根拉索的其中一根)，另外两个人，一人在下扛机身，另一个人用双手举机身，这样四人共同协作，便能很顺利地将风机立起，如图4-12所示。（2）300W，750W机型立机，三根拉索上部与风机上立柱连接好，下边先将两
25、根拉索与地锚连接固定，另一根作牵引绳，牵引时可用人拉(4-5人)，也可用小型拖拉机拉，然后再用4-5人支撑机身。边牵引边扶立，直至立起为止。图4-12 竖立100W.200W风机示意图风机立起后，调整拉索紧线器，使风机立柱保持铅直位置，并使每根拉索均处于拉紧状态。6电器的连接（1）发电机输电线连接：输电线用压夹固定在立柱上，固定好之后，从立柱底部将输电线架起并引进用户家中。（2）输电线与配电箱插接：配电箱一般都设有发电机输电线插座，连接时，将输电线插头插入配电盘上的发电机输电线插座里即可。（3）蓄电池的连接：蓄电池的连接应严格遵守发电机的电压制。小型风力发电机的电机有的设计为28V，有的则为4
26、2V和110V。每台风机有两块电池为一组，也有三块以上为一组。连接时应按照使用说明书的要求进行。蓄电池一般为串联连接，如100W和200W风机，大多为28V 电压制。两块60AH的蓄电池应串联连接，如图4-13所示。（4）用电器的连接：目前小型风力发电机的用电器主要有灯泡、电视机、收录机.小型冰箱和洗衣机等。一般风机配电箱上都设有直流12V、24V和交流220V电压制插座，在使用用电器时应严格按照用电器所要求的电压制选用配电箱上的相应插座，不能插错。图4-13 风机蓄电池连接示意图四、千瓦级小型风力发电机的安装千瓦级风机的安装内容与步骤大体与百瓦级风机的安装内容与步骤相同，所不同的是，千瓦级风
27、机比百瓦级风机结构重量大，具体安装方法与百瓦级风机有所不同。1桁架式塔架的安装 具体步骤如下(以FD 56-2000型风机塔架为例)：第一步，桁架式塔架本身的安装。一般桁架式塔架都是散件包装，安装时按使用说明书将主梁、横梁、斜梁按塔架图进行组装，如图4-14所示。第二步，挖地基坑。地基坑尺寸如图4-15所示。图4-14 桁架式塔架图4-15 塔架地基坑尺寸第三步，竖立塔架。将组装好的塔架的三根地脚对准相应的基础坑，在塔架的顶部绑一根粗绳(直径为2.5-3cm)或钢丝绳作牵引绳，再绑两根(直径2cm)控制方向的绳子，然后选择好绞盘的安装位置并安装好绞盘，再竖立一根3m长的杉杆并在上面将上滑轮固定
28、好，把牵引绳(粗绳或钢丝绳)从上滑轮穿过通过下滑轮绕在绞盘的滚筒上。竖立塔架的准备工作就绪后，便可开始竖立。两个人缓缓用力推动绞盘，同时，几个人将塔架头部抬起，并用杉杆搭成剪子梁架住，用两根控制方向的绳子控制好方向，这样塔架以坑底为支点便缓缓地竖立起来了，如图4-16所示直到塔架竖直，地脚在坑内全部到位为图4-16 桁架式塔架竖立示意图止。之后，认真检查调整塔架中心线是否与水平面保持垂直，检查方法可用铅直法或水平法。铅直法是在塔架顶部平面中心处固定一根悬挂重物的细绳，检查细绳与塔架三根主梁的距离是否相等。水平法是用水平尺检查塔架顶部的塔帽是否水平。检查合格后，甲水泥、砂子、碎石子按1：3：6的
29、混凝土灌注地基坑(水泥400号以上)。地基坑灌注后，须等混凝土完全凝固后方可进行下一步的安装工作。2安装吊装架 吊装架是FD56-2000型风机配备的安装和拆卸机头部件专用吊装工具，使用时安装在塔架顶部。具体安装方法是，塔架安装好后用钢丝绳或尼龙绳将吊装架吊上，将吊装架竖起，用八号铁丝并绕绑在塔架最上边的横梁上和主梁上，然后将两个滑轮中的一个绑在吊装架上端，为上滑轮，另一个绑在塔架下边的主梁上，为下滑轮。最后安装绞盘并将牵引绳(钢丝绳)穿过吊装架上滑轮和塔架下端的-F滑轮并于绞盘连接。3安装机头部件 吊装回转体、尾翼、发电机、变速箱和风轮组件，如图4-17所示，具体步骤如下：第一步，吊装回转体
30、和尾座。按图4-17的方法将回转体和尾座吊上，用M16100的螺栓将同转体与塔帽固定好，每个螺栓均应放好弹簧垫圈，以防螺栓松动。将尾座与回转体连接固定。第二步，吊装尾翼组件。按上述方法将尾翼组件吊上，将尾冀梁根部回转套与回转体的尾座连接耳用销轴插接好，下部穿好开口销，以防窜位。第三步，吊装发电机和变速箱。发电机和变速箱吊上后，安装时应使发电机上的定位销对准回转体斜垫铁上的定位孔，并用螺栓将发电机底座与回转体连接固定，注意拧螺母图4-17 部件吊装示意图时一定要放好弹簧垫，以防松动。第四步，吊装风轮组件。风轮在吊装前应将三个叶片安装在轮毂的三个法兰盘上。叶片安装时应与法兰盘对号。注意，叶片号在叶
31、片根部连接圆盘的外圆上。然后每片叶片用6个M12 70的螺栓与法兰盘连接固定。4安装手刹车机构 手刹车绞轮安装在主梁下部便于使用人员操作的位置，刹车钢丝绳上端首先通过回转体滑道孔，再与尾翼梁连接螺钉固定，下端经塔架主梁引下与绞轮转盘固定。整机安装完后，将发电机输电线引下，将吊装架、牵引绳等取下，最后在齿轮箱内加注齿轮油。五，输电线架设与室内灯具安装(一)输电线的选配与架设1小型风力发电机输电线的选配 小型风力发电机输电线一般采用两头双绝缘防水胶线，线径一般按风机额定功率输出电流值选取。例如，风机额定功率为200W，电压为28V，其额定功率下的电流值为200w8V=7A,已知每平方毫米导线线径所
32、通过的电流密度为15A，那么，200W风机输电线的线径是7A15A=4.3m m2,根据两头防水胶线的规格，选取线径为4mm2为宜。为了减少线路的电压耗损，通过试验确定输电线长度为20-25m,但最长不要超过25m。架设时用杉杆架起距地面3m左右，并从用户屋檐下或从蒙古包顶部通气孔引入室内，将发电机输电线的插头插到配电箱发电机输电线专用插座上。2减少输电线电压损耗的方法 试验证明，线损等于电流平方与电阻的乘积成正比。如果在电压不变、用电功率不变的情况下，减少线损的方法只有使电阻值尽量减小，即使导线线径增大或使导线尽量短一些。(二)室内灯具的安装小型风力发电机室内灯具一般为白炽灯。内蒙古自治区呼
33、和浩特灯泡厂为小型风力发电机专门设计了一种直流15W灯泡，外观和交流电用的白炽灯泡一样，所不同的是15W直流灯泡需要12V直流电源，其亮度相当于220V交流电25W灯泡。1。白炽灯的安装 -般都采用悬挂式安装法，如图4-18所示。2挂线盒的安装 挂线盒-般为硬塑壳，从挂线盒的接线螺丝上引出软线，接到灯座上。由于接线螺丝不能承受灯具的重量，须将软线在盒内打个结，如图4-19所示。两根软线中，一根花线为正，一根红线为负，应和电源的正负极性相一致，不能接错。图4-18 白值灯的安装图4-19 挂线盒内软线接法3灯座的安装一般为螺口式灯座，火线(正极)来自开关电源线，接到灯座中心的铜片上，地线(负极)
34、接到灯座的螺旋扣上(钢圈上)。灯座中的软线也要打结后再接到接线桩上，如图4-20所示。4.电灯开关的安装电灯开关一般都采用拉线开关。安装时必须严格做到开关接到火线上(即正极进开关)，如图4-21。绝对不准把地线(负极)进开关，以免造成短路事故。图4-20 灯座中软线接法图4-21 一灯一开关接线图第四节 小型风力发电机的使用与保养一，使用与保养规则(1)小型风力发电机用户和使用管理人员，要努力学习有关小型风机专业技术，熟练地掌握小型风力发电机的构造原理和正确的使用与保养方法，不断积累使用经验。 (2)建立日常使用保养，定期使用保养制度。日常使用与保养，就是经常细致地检查小型风力发电机的各部紧固
35、情况和各主要工作部件运转是否正常。定期使用与保养，就是预防性的定期检查、定期润滑，对风机主要零部件要解体清洗干净，对磨损的零件要进行更换，各部间隙要重新调整。 (3)小型风力发电机的保养，特别是定期保养，使用管理人员和有关技术负责人都要实地参加，亲自动手，一方面可以了解掌握风机的使用状况，另一方面，又可以发现使用中的问题，要坚持使用与保养有机结合。(4)小型风力发电机不准带病运行，不准超负荷工作，更不准擅自改动原设计装置。(5)要建立技术档案制度，风机用户和使用单位，对风饥和蓄电池的使用情况和技术情况应做详细记载。其内容应包括：风机编号；风机所带工具、零件及使用说明书等技术文件，风机试运转情况
36、，使用中完成的工作小时数，技术保养和修理情况记录等。技术档案对提高风机的使用管理水平，改进风机产品质量和工艺结构设计都有-定的意义。(6)小型风力发电机的使用与保养分两个部分进行，第-部分为风机部分；第二部分为贮能蓄电池部分。风机部分和贮能蓄电池部分为两个独立的使用保养内容，应分别制定使用与保养规程。二，风机部分的使用与保养小型风力发电机安装之后，便始终处在大自然的严酷考验之中，寒来暑往，年复一年。它除了经受风霜雨雪日晒的侵袭之外，还可能遭到雷电，冰雹和风沙的袭击和牲畜的冲撞。工作环境十分恶劣。因此对小型风力发电机的正确使用与保养显得格外重要。(一)使用保养内容及注意事项1注意观察风机风轮运转
37、是否正常 平时要经常观察风机风轮运转情况，如发现运转不平稳，机头有剧烈抖动或出现异常杂音，应立即停机检查排除。对于变桨距调速的风轮应经常查看调速螺旋槽部位回位是否一致，调查动作是否灵活。2检查立柱拉索式风机每条钢丝绳拉索是否牢固可靠 立柱拉索式小型风力发电机应经常检查拉索地锚是否牢靠。钢丝绳绳夹是否紧固。并且应经常检查每条钢丝绳拉索是否张紧，必要时调正拉索螺旋扣，拧紧或松弛。3定期润滑回转体 小型风力发电机主要工作部件，如风轮、发电机、尾翼等均安装在回转体上。回转体长套与立柱上端的光轴应保持良好的润滑。以保持尾翼顺风向灵活转动，使风轮迎风。一般风机工作半年至一年应把回转体拆开，并擦洗干净(可蘸
38、汽油清洗)，重新上好润滑油(钙基黄油)。注意，立柱光轴顶端有一压力轴承也要同时清洗干净，并涂好黄油装回原位。?定期润滑发电机前后轴承 发电机前、后轴承每隔半年或一年保养一次。保养时将发电机取下，将前后端盖用改锥轻轻地撬开，注意不应旋转拆卸或猛力打开，以免损坏发电机内部线路或整流元件，前后端盖取下后用汽油清洗干净，重新上好润滑油(钙基黄油)，并按前后端盖的要求装回原处即可。5变桨距风轮定期检查与保养 变桨距风轮因长期在大自然中工作，致使风轮变桨距导槽滑块和弹簧等零件表面容易粘满灰尘，影响风轮变桨距调速的灵敏性和一致性。所以，每隔半年或一年应检查保养一次。保养时，将风轮取下，拆下桨叶并用汽油清洗导
39、槽，滑块和弹簧等零件，清洗干净后装回原位即可。注意清洗后一般不要加润滑油，因润滑油裸露在外面会很快粘满尘土。另外，两个叶片上的零件拆卸清洗后不能互换，以免破坏风轮的平衡。6外滑环和碳刷的定期捡查与保养 因小型风力发电机工作时，机头回转体将在尾翼的作用下，随着风向的变化经常随风旋转，致使发电机输电线在里边因缠绕而折断。为解决这-问题，许多小型风力发电机的输电线都分成两段。上段从发电机引出到回转体下端外滑环，下段通过碳刷与外滑环紧紧压接。风机工作时，由于外滑环不停地回转，而碳刷通过固定在立柱上的碳刷架定位，并通过弹簧紧紧地与外滑环里的铜环压接，经常处于回转摩擦和大自然风沙的侵袭之中。所以，每隔半年
40、或一年应检查保养一次。保养时，将碳刷取下，检查磨损情况，必要时进行更换。用毛刷将外滑环里边尘土清理干净，然后重新装回原位即可。 7. 发电机输电线插接头的检查与保养 上面已经谈到发电机输电线一般都分为两段，即上段和下段。上段用一个插接头将发电视输出线与外滑环引出线相接，下段也是用一个插接头将碳刷引线与下段输电线相接(因插头与插座均分正、负极定位插接，所以一般都不会插错)。但输电线插接头都是硬塑制成，在长期的大自然状态下裸露，会进入尘土甚至变形。所以每隔半年或一年应检查保养一次。保养时,将碳刷取下，检查磨损情况，必要时进行更换。用毛刷将外滑环里边尘土清理干净，然后重新装回原位即可。(二)小型风力
41、发电机的故障原因及排除方法1风力发电机剧烈抖动 风力发电机剧烈抖动有有以下现象：风轮运转不平稳，并且响声增大，风机机头和机身有明显的振动，严重时可将钢丝绳拉索拔起，使风机摔倒损坏。(1)风力发电机剧烈抖动的原因分析。发电机底座固定螺栓松动；变桨距风轮有卡滞现象；定桨距风轮叶片变形；尾翼固定螺钉松动；立柱拉索松弛。(2)剧烈抖动故障的排除方法 风力发电机剧烈抖动时有发生，多数是因主要工作部件螺栓松动引起的。若螺栓松动，将松动的螺栓拧紧(注意加弹簧垫)即可；若定桨距风轮叶片变形，需要卸下修复或更换新叶片(注意，风轮叶片更换应成对、成付一起更换)，若变桨距风轮出现卡滞，此时应卸下风轮，取下叶片，并用
42、汽油清洗变桨距的滑槽、滑块和弹簧等零件，然后再重新装回原位(注意两个叶片的零件不得相互装错，以免破坏风轮平衡)。2.调向不灵 风机调向不灵有以下现象：风轮在低风速时(一般3-5ms以下)，经常不迎风，机头转动困难，风大时(如风速超12ms以上)，风轮不能及时偏转限速，使风轮长时间超速旋转，致使风机工作稳定性变坏。(1)调向不灵的原因分析。风机立柱(或塔架)上端压力轴承损坏，或风机安装时没有安装压力轴承，因长期不保养风机，使机座回转体长套内和压力轴承处油泥过多，黄油老化变硬，致使机头回转困难，回转体和压力轴承安装时，根本就没有加黄油，致使回转体内部生锈。(2).调向不灵故障的排除方法 卸下回转体
43、，清洗后，若没有安装轴承，则需要补装压力轴承，若长期没有保养，使油泥过多或根本没有加油，则需认真清洗后，再涂新黄油即可。3异常杂音 风机运行中的异常杂音有如下现象：当风速小时出现明显的响声，或摩擦声，或出现明显的敲击声等。(1)异常杂音的原因分析。螺钉、螺栓各紧固部位有松动之处；发电机轴承缺油或松动；发电机轴承损坏；风轮与其他部件摩擦。(2)异常杂音的排除方法。发现风机运转工作时有异常杂音，应立即停机检查。若紧固件螺丝松动，加好弹簧垫拧紧即可，若风轮与其他部件摩擦，找出故障点，调整或检修排除，若不属以上原因，则异常杂音可能出在发电机前，后轴承部位，此时应打开发电机前，后轴承盖，检查轴承，对轴承
44、部件清洗或更换新轴承，并加好黄油，将发电机前、后轴承盖装回原位即可。 4.发电机不发电 发电机不发电的现象：发电机运转工作时，无电流输出。(1)发电机不发电的原因分析。发电机输电线断路；发电机整流管损坏；输电线接头接触不良；发电机过热或线圈烧坏；保险管烧坏。(2)发电机不发电故障的排除方法。如发现发电机不发电，应立即停机检查，检查时本着先易后难、由表及里的原则，先检查输电线各接头处接触是否牢靠，若各接头没有问题，可进一步检查发电机整流管或保险管是否有损坏，如整流管和保险管没有问题，则可进一步认定是发电机里边的问题。此时卸下发电机，打开前后端盖，取出转子，检查定子线周，如是定子线圈有短路，找出短
45、路部位，重新更换线圈或更换新发电机。5风轮转速明显降低 风轮转速明显降低的现象，一般比较直观。即有风时风轮不好启动，运转时转速上不去，特别是额定风速时，风轮转速达不到额定转速。(1)风轮转速明显降低的原因分析。变桨距风轮叶片调速后没有复位，发电机轴承损坏，抱闸刹车风轮的刹车带和刹车盘摩擦过大，风轮叶片变形。(2)排除方法。如风轮叶片变形或变桨距叶片没有复位，进行检查调整或更换新风轮叶片，抱闸刹车机型，应检查调整刹车间隙，保风轮运转自如，若发电机轴承损坏，应更换新轴承。三，储能蓄电池的使用和保养小型风力发电机发出的电能是通过蓄电池再给用电设备使用的。科学地、合理地使用并保养蓄电池，充分发挥使用效
46、率，延长寿命，是用好风力发电机的技术关键。可以说，小型风力发电机使用的好坏集中表现在蓄电池上。所以，对蓄电池的使用与保养必须引起高度重视。(一)使用保养的内容及注意事项1加液孔盖上的通气孔应保持畅通 有些新的蓄电池加液孔盖上的通气孔用蜡或塑料密封，使用前应启封。平常要经常检查通气孔，保证空气畅通。2经常保持蓄电池外部清洁和干燥 保养蓄电池时，要用热水或碱水擦洗其表面，并用干布擦净。清洗时注意防止水从通气孔进入蓄电池内部。3蓄电池的极桩必须清洁，连接要牢固可靠 蓄电池的极桩、极桩线夹和搭铁接头要保持干净，否则易造成接触不良，如上述部位出现白色氧化物，应清除干净，并在紧固后涂上少许凡士林或润滑脂。 4.防止蓄电池短路 严禁将金属工具或其他金属物放置在蓄电池上；及时清除蓄电池内应加添清洁的蒸馏水，以防蓄电池内外短路。5.定期检查电解液的液面高度 电解液面应高出极板上护板10-15mm。液面过高，电解液容易泼洒出来，腐蚀物品，烧坏衣服；液面过低，可能使极板露出液面而被空气氧化，同时降低电池的容量。电解液面检查一般在冬季，每工作100-150h，夏季每工作50-60h进行一次。检查方法如图4-22所示，用一内径为3-5mm的玻璃管从加液口垂直插入，直至与护板接触，用大拇指按住玻璃管上口，然后抽出，在玻璃管内的液柱高度即为电解液高出护板的高度。图4-22 电解液面高度检查