风力发电技术与风电场工程
第三章练习题及答案
一、填空题
1、并网型风力发电机的功能是将风轮获取的空气动能转换成机械能，再将机械能转换为电能，输送到电网中。
2、并网型风力发电机组的整体结构分为叶轮、机舱、塔架、和基础等几大部分。 3、机舱内布置的传动系统，由主轴、齿轮箱、联轴器和发电机等构成。
4、机舱底座是机组主驱动链和偏航机构固定的基础，并能将载荷传递到塔架上去。
5、铸造底座一般采用球墨铸铁制造，铸件尺寸稳定，吸振性和低温型较好。 6、整流罩是置于轮毂前面的罩子，其作用是整流，减小轮毂的阻力和保护轮毂中的设备。
7、风电机组的基础通常为钢筋混凝土结构，并且根据当地地质情况设计成不同的形式。基础周围还要设置预防雷击的接地系统。
8、塔架的基本形式有桁架式塔架和圆筒式塔架两大类。桁架式塔架优点为制造简单，成本低，运输方便，缺点为通向塔顶的上下梯子不好安排，塔架过于敞开，维护人员上下不安全。塔筒式塔架优点是美观大方，塔身封闭，风电机组维护时上下塔架安全可靠。
9、塔架高度主要依据风轮直径确定。 10、风电机组的基础主要按照塔架的载荷和机组所在地的气候环境条件，结合高层建筑建设规范建造。
11、风力发电机组的机械传动系统包括轮毂、主轴、齿轮箱、制动器、联轴器以及安全装置等。 12、齿轮箱的作用是传递扭矩和提供转速，通过两到三级渐开线圆柱齿轮增速传动得以实现，一般常采用行星齿轮或行星加平行轴齿轮组合传动结构。 13、齿轮箱输出轴（高速轴）通过柔性联轴器与发电机轴连接。 14、联轴器通过绝缘构件阻止发电机磁化齿轮箱内的齿轮和轴承等钢制零件，避免这些零件发生电腐蚀现象。联轴器上还设置有扭矩限制装置用以保护传动轴系，防止过载运行。
15、偏航系统功能就是跟踪风向的变化，驱动机舱围绕塔架中心线旋转，使风轮扫掠面与风向保持垂直。 16、机舱的偏航运动是由偏航齿轮装置自动执行的，它是根据风向仪提供的风向信号，由控制系统发出指令，通过传动机构使机舱旋转，让风轮始终处于迎风位置。
17、风向标是偏航系统的传感器。
18、偏航轴承有滚动轴承和滑动轴承两种，大型机组大多采用滚动轴承。 19、变桨机构中配置蓄电池的作用是以防电网突然掉电或电信号突然中断的紧急情况下，使得风电机组能够安全平稳地实现变桨。 20、液压系统的主要功能是向制动系统或液压、伺服变桨距控制系统的工作油缸提供压力油，由电动机、油泵、油箱、过滤器、管路及各种液压阀组成。 21、制动系统主要分为空气动力制动和机械制动两部分。
22、叶片变桨制动的原理是改变叶片功角，减少叶片升力，以达到降低叶片转速直至停机的目的。
23、发电机系统包括发电机、变流器、水循环装置或空冷装置。 24、常见的发电机有异步发电机和同步发电机两种。 25、同步发电机转子的旋转方向和转速总是与旋转的定子场的转动同步，没有相对运动，即没有滑差。
26、同步发电机并网一般有两种方式：一种是准同期直接并网，另一种是通过交-直-交变流并网。
27、异步发电机通过转子和旋转定子场之间的相对运动（滑差）产生感应电场，并通过这种方式在转子绕组中生产电压，与之相应的磁场在转子上产生作用力。 28、直驱式风力发电机组缺点是这种发电机结构复杂、外形尺寸庞大、制造工艺要求很高，需要全功率的变流装置才能与电网频率同步，经过转换又会损失部分能量。 29、控制系统的主要任务是自动控制风电机组运行，依照其特性自动检测故障并根据情况采取相应的措施。控制系统包括控制和监测两部分。
30、风电机组的运行情况主要分为待机状态、发电状态、大风停机方式、故障停机方式、人工停机方式和紧急停机方式。 31、风力发电机组最主要的参数是风轮直径和额定功率，为产品型号的组成部分。 32、风轮直径应当根据不同的风况与额定功率匹配，以获得最大的年发电量和最低的发电成本，配置较大直径风轮供低风速区选用，配置较小直径风轮供高风速区选用。 33、风力发电机的性能特性是由风力发电机的输出功率曲线来反映的，是风力发电机的输出功率与场地风速之间的关系曲线。 34、机组开始向电网输出功率时的风速称为切入风速，达到额定功率时的风速称为额定风速，为了保证机组安全，规定了允许机组正常运行的最大风速称为切出风速。
二、问答题
1、定桨距、变桨距、变速恒频、直驱型风电机组优缺点各是什么？P73、74、75 2、目前流行的变桨风力发电机组的动力驱动系统主要两种方案是什么？两种方案的优缺点是什么?P76
第3章-风力发电机组整体结构-答案
