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课程设计(综合实验)报告

( 2012 – 2013 年度第二学期)

名 称： 题 目： 院 系： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：

成 绩：

日期：2013年 月 日

《风力发电机组设计与制造》课程设计任务书

一、 设计内容

风电机组总体技术设计

二、 目的与任务

主要目的：

1. 以大型水平轴风力机为研究对象，掌握系统的总体设计方法； 2. 熟悉相关的工程设计软件； 3. 掌握科研报告的撰写方法。 主要任务：

1. 确定风电机组的总体技术参数；

2. 关键零部件（齿轮箱、发电机和变流器）技术参数；

3. 计算关键零部件（叶片、风轮、主轴、连轴器和塔架等）载荷和技术参数； 4. 完成叶片设计任务； 5. 确定塔架的设计方案。 6. 撰写一份课程设计报告。

三、 主要内容

选择功率范围在1.5MW至6MW之间的风电机组进行设计。

1）原始参数：风力机的安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s，60米高度年平均风速为7.3m/s，70米高度年平均风速为7.6 m/s，当地历史最大风速为49m/s，用户希望安装1.5 MW至6MW之间的风力机。采用63418翼型，63418翼型的升力系数、阻力系数数据如表1所示。空气密度设定为1.225kg/m3。 2）设计内容

（1）确定整机设计的技术参数。设定几种风力机的Cp曲线和Ct曲线，风力机基本参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、电气系统、制动系统形式和塔架高度等，根据标准确定风力机等级；

（2）关键部件气动载荷的计算。设定几种风轮的Cp曲线和Ct曲线，计算几种关键零部件的载荷（叶片载荷、风轮载荷、主轴载荷、连轴器载荷和塔架载荷等）；根据载荷和功率确定所选定机型主要部件的技术参数（齿轮箱、发电机、变流器、连轴器、偏航和变桨距电机等）和型式。以上内容建议用计算机编程实现，确定整机和各部件（系统）的主要技术参数。

（3）塔架根部截面应力计算。计算暴风工况下风轮的气动推力，参考风电机组的整体设计参数，计算塔架根部截面的应力。最后提交有关的分析计算报告。

四、 进度计划

序号 设计(实验)内容 风电机组整体参数设计 风电机组气动特性初步计算 机组及部件载荷计算 齿轮箱、发电机、变流器技术参数 塔架根部截面应力计算 报告撰写 课程设计答辩 完成时间 2.5天 2天 2天 1.5天 1天 1.5天 1.5天 备注 1 2 3 4 4 5 6

五、 设计（实验）成果要求

1． 提供设计的风电机组的性能计算结果； 2． 绘制整机总体布局工程图。

六、 考核方式

提交一份课程设计报告；准备课程设计PPT，答辩。

风电机组总体技术设计

一、 确定风电机组的总体技术参数

1、 叶片数 B=3

风轮的叶片数取决于风轮尖速比，一般来说，要得到很大的输出扭矩就需要较大的叶片实度；现