华电福新能源股份有限公司甘肃分公司
风电比赛培训题库 （基础理论部分）
2015年9月
技能大赛题库
一、填空
1、从风能公式可以看出，风能的大小与气流密度和通过的面积成正比，与气流速度的立方成正比。
2、在低于音速的情况下，流动阻力分为摩擦阻力和压差阻力。 3、Betz极限表示了在理想的情况下，风轮最多可以吸收59．3％的风的动能。风能利用系数所能达到的最大值即为贝茨极限。 4、风轮的叶尖速比是风轮叶尖的线速度与风轮上游来流速度的比值。 5、根据尖速比的不同，可以把风力机分成低叶尖速比风力机和高叶尖速比风力机两类。
6、高叶尖速比风力机是指按照升力原理作用的风力机，并且其尖速比在2．5～15之间。几乎所有的现代风电机组(叶片数一到三)都属于此类。
7、一般两叶片的风电机组的尖速比在9～10之间，三叶片的风电机组尖速比在6～8之间。
8、考虑到叶片的结构强度和刚度，风力机叶片的翼型相对厚度较大，一般在10％～15％左右，在接近叶片的根部处一般达到30％。 9、垂直于弦线的并连接上、下表面的线段长度称为翼型厚度。翼型的最大厚度与弦长的比值称为翼型相对厚度。
10、中弧线到弦线的最大垂直距离称为翼型弯度，弯度与弦长的比值称为相对弯度。
11、边界层在翼型上的分离有薄翼分离、前缘分离、后缘分离、混合
分离四种不同的形式。
12、目前主要有两种调节功率的方法，都是采用空气动力方法进行调节的，一种是失速(定桨距)调节方法，另一种是变桨距调节方法。 13、失速型风电机组的叶片是以一个固定角度安装在轮毂上，这个角度称为安装角。叶片的迎角沿叶片轴向从根部向叶尖逐渐减少。 14、变桨距控制是应用翼型的升力系数与气流迎角的关系，通过改变叶片的桨距角而改变气流迎角，使翼型升力变化来进行调节的。 15、在风速低于额定风速时，机组控制系统根据风速的大小调整发电机的转差率，使叶轮尽量运行在最佳叶尖速比条件下。当风速达到或超过额定风速时，控制系统调节桨距角，保持机组输出功率稳定。 16、实度大小的确定要考虑以下两个重要因素：(1)风轮的力矩特性，特别是启动力矩；(2)风轮的转动惯量及电机传动系统特性。 16、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。
17、风电机组的主要部件布置要使得机组在运行时，机头重心与塔架和基础中心相一致，整个机舱底部与塔架的连接应能抵御风轮对塔架造成的动力负载和疲劳负荷作用。
18、使用齿轮箱是为了将风轮上的低转速高转矩能量，转换为用于发电机上的高转速低转矩能量，这样就可以使用结构较小的普通电机发电。
19、永磁直驱式发电机在结构上主要有轴向与盘式结构两种，轴向结构又分为内转子、外转子等；盘式结构又分为中间转子、中间定子、
多盘式等。此外还有双凸极发电机与开关磁阻发电机等直驱机型。 20、电励磁同步发电机的主要优点是通过调节励磁电流来调节磁场，从而实现变速运行时电压恒定，并可满足电网低电压穿越的要求，但电励磁同步发电机需要全功率整流，电机结构比较复杂，成本较高。 21、双馈式风机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。其他需要布置在机舱的部件布置应遵循操作和维修方便、功能效率要求高、尽量保持机舱静平衡 原则。
22、机舱罩由蒙皮(壳)和骨架组成。外层胶衣有密封、耐腐蚀和抗紫外线的作用。骨架通常有金属骨架和玻璃钢骨架两种。 23、塔架的基本形式有桁架式塔架和圆筒式塔架两大类。
24、由于塔架承受的弯矩由上至下增加，因此塔架横截面面积自下而上逐渐减少，以减少塔架自身的质量。
25、轮毂承载着叶片并与主轴相接，通过主轴将风轮叶片产生的转矩传递给齿轮箱。
26、主轴与齿轮箱的连接大多采用胀套联轴器，其内、外锥套轴向相对位移使内锥套收缩，这样既可保证主轴与齿轮箱输入轴配合面的过盈，平稳传递转矩，还可以在负荷超出极限值时让主从动件在配合面打滑，对整个轴系起过载保护作用。
27、齿轮箱的功用是传递扭矩和提高转速，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。
28、齿轮箱输出轴(高速轴)通过柔性联轴器与发电机轴连接。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。
29、常见的变桨距机构的驱动装置有步进电机和齿形皮带驱动、伺服油缸驱动联杆机构、电机齿轮减速器驱动小齿轮和齿圈三种类型。 30、出于安全考虑，变桨机构中配置了蓄电池，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。
31、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。
32、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。
33、高速轴机械制动是通过刹车片与刹车盘间摩擦力，实现停机。制动盘通过胀紧套式联轴器或过盈配合与齿轮箱高速轴连接，制动器安装在齿轮箱的箱体或机舱底座上。
34、同步发电机的并网一般有两种方式：一种是准同期直接并网，这种方法在大型风力发电中极少采用；另一种是交一直一交变流并网。 35、对于异步发电机的运转，重要的是为生成和保持磁场必须向转子提供励磁电流，该无功电流需求取决于电机的功率，在并入电网运行时从电网中获取。对功率较大的发电机则通过设置电容器来减小无功电流的需求。