小型风力发电机设计与制作

第1章风力发电基础

1.1风力发电机的类型与特点

1.1.1螺旋桨型风车

1.1.2荷兰型风车

1.1.3多翼型风车

1.1.4萨沃纽斯型风车

1.1.5达里厄型风车

1.1.6旋翼型风车

1.1.7交叉流动型风车

1.2螺旋桨型风力机的原理及基本术语

1.2.1风力发电机的基本术语

1.2.2螺旋桨型风力机的原理

1.3风力机的功率

1.3.1风轮功率

1.3.2风力机的类型与功率系数

1.4小型风力发电的应用领域及使用方法

1.4.1获得所需电能的方法

1.4.2风力发电与太阳能发电混合系统

1.4.3小型风力发电的具体应用领域

1.4.4小型风力发电机与燃料电池混合系统

第2章风力发电用发电机

2.1关于发电机

2.1.1能选用直流电动机作为发电机吗

2.1.2能选用自行车用发电机吗

2.1.3能选用汽车用发电机吗

2.2发电机的原理与结构

2.2.1发电机的原理

2.2.2永磁材料

2.2.3磁路用电磁钢板

2.2.4其他材料

2.3发电机的发电特性

2.3.1转速与发电特性

2.3.2风速及风轮直径与转速和发电机输出功率的关系

2.4初期制作的发电机

2.4.1关于发电机结构形式的讨论

2.4.2齿轮增速型发电机的制作

2.5采用三相交流发电机的优越性

2.5.1直流发电机

2.5.2交流发电机

2.5.3适用于风力发电的三相交流发电机

2.5.4自制风力发电机时的注意事项

第3章发电机的制作

3.1制作时使用的主要工具、设备

3.1.1木材和金属的切割

3.1.2开孔

3.1.3切削、磨削加工

3.1.4其他工具

3.2500W风力发电机(KG02)的制作

3.2.1本机概要

3.2.2制作顺序和要点

3.2.3500W风力发电机(KG02)的特性

3.2.4附属机构的制作

3.2.5试运行

3.3700W风力发电机(KG11)的制作

3.3.1存在的问题及其解决方法

3.3.2制作顺序及方法

3.3.3700W风力发电机的特性

3.3.4附属机构的制作

3.3.5试运行

第4章风力机基础知识及设计方法

4.1风力机基础知识

4.1.1风力机概要

4.1.2叶片的翼型

4.2风轮叶片的设计

4.2.1叶片的设计

4.2.21.6m叶片的简易设计

4.3设计时需要注意的几个问题

4.3.1叶片的尖端速度

4.3.2作用于风轮叶片上的离心力

4.3.3叶片的材料与结构

4.4风力机的类型

4.4.1装有扩(集)风器的风力发电机

4.4.2装有防护罩的风力发电机

4.4.3河豚型风力发电机

4.4.4装有辅助翼的风力发电机

4.4.5多风轮风力发电机

第5章风力机的制作

5.1木制叶片的优点

5.2木制2叶片风力机的制作

5.2.1叶片的规格

5.2.2叶片原型的制作

5.2.3翼型的加工

5.2.4配件的制作及叶片装配

5.2.5作用于叶片上的力

5.3木制粘接型叶片的制作

5.3.1利用巴尔沙木粘合制作

5.3.2在具有扭转角的状态下粘接

5.3.3轮毂部分的制作

5.3.4叶片表面的强化对策

5.3.5什么是FRP

5.4基于泡沫塑料和FRP的低速型风力机叶片制作

5.4.1木制骨架的制作

5.4.2泡沫塑料的切割

5.4.3木制骨架与泡沫塑料的粘接

5.4.4用FRP覆盖表面

5.4.5叶片的精加工

5.4.6轮毂的制作

5.4.7完成

5.5基于泡沫塑料、巴尔沙木及FRP的高转速叶片制作

5.5.1木制骨架的制作

5.5.2叶片的切割与粘接

5.5.3用FRP覆盖表面

5.5.4叶片的精加工

5.5.5对使用泡沫塑料叶片的考核

5.6基于FRP成型技术的叶片制作

5.6.1FRP成型技术的特点

5.6.2FRP使用的材料和工具

5.6.3叶片FRP成型工艺的流程

5.6.4工艺1--叶片原型的制作

5.6.5工艺2--清漆与氨基甲酸乙酯涂料的涂敷

5.6.6工艺3--雌型模的制作

5.6.7工艺4--叶片的成型

5.6.8工艺5~6--螺栓固定与离型

5.6.9叶片与轮毂的安装

第6章风力机的测试与评估

6.1风力机特性的测试方法

6.2测试结果及其评估

6.2.1测试结果

6.2.2功率系数

6.2.3风速与输出电功率

6.2.4发电机的最佳负载

第7章蓄电池充电控制装置

7.1风力发电的特性与蓄电池充电控制电

7.1.1蓄电池充电电路

7.1.2获得最大输出功率的方法

7.1.3基于DC-DC变换器的充电控制电

7.2300W充电控制电路

7.2.1基本电路与实用电路

7.2.2关于开关电源控制器电路TL494

7.2.3电路的动作

7.3700W充电控制电路

7.3.1推挽方式的中心抽头型DC-DC变换器电路

7.3.2实际电路

7.3.3充电控制器的实测特性

7.4关于蓄电池

7.4.1深度周期充放电型蓄电池

7.4.2蓄电池的特性

7.4.3使用注意事项

7.4.4蓄电池的废弃

7.5电气二重层电容器的应用

7.5.1何谓电气二重层

7.5.2电气二重层电容器的特点

7.5.3在小型风力发电中的应用

7.6安全对策电路

7.6.1电磁制动电路及防止蓄电池过充电电路

7.6.2蓄电池放电控制电路

第8章风力发电机的安全对策及现场安装

8.1强风时的安全对策

8.1.1风轮上方偏转方式

8.1.2风轮侧向偏转方式

8.1.3变桨距控制和失速控制

8.1.4叶尖距控制方式

8.1.5基于发电机电磁制动的控制

8.1.6受风面积可变方式

8.1.7盘形制动方式及其他

8.1.8尾翼的强风对策

8.2风力发电机的安装及塔架制作

8.2.1安装场所

8.2.2关于风轮阻力

8.2.3采用工程用铁管的简易塔架的制作与安装

8.2.4正规塔架的制作与安装

第9章风速仪与发电量记录仪的制作

9.1风速与风速仪基础知识

9.1.1风速仪的分类

9.1.2风速分级、平均风速、瞬时风速

9.2风速仪的制作

9.2.1基于直流发电机的简易型风速仪

9.2.2采用光传感器的螺旋桨型风速仪制作

9.3自制风速仪的实测举例

9.3.1台风实测例

9.3.2季风实测例

9.4关于风速·发电量记录仪

9.4.1实测发电量与风速关系曲线的方法

9.4.2自制的积算型风速仪和积算型电能仪

参考文献

后记

《小型风力发电机设计与制作》写到，能源是影响人类生存质量的重要物质基础。当前人类使用的主要能源是煤炭、石油、天然气等，这些能源的储量有限，是不可再生的，使用这些能源又会引起"地球变暖"等一系列环境问题。近年来，可再生能源发展很快，包括太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能、地热能等，这些能源取之不尽、用之不竭，无污染或少污染，属于清洁能源。

作者:(日本)久保大次郎 译者:姚兴佳 王益全

久保大次郎， 1938年生于三重县 ，1957年进入东京芝浦电气株式会社(现在的东芝)， 1989年担任东芝半导体事业本部民用半导体系统技师长， 1993年担任东芝半导体系统技术中心所长， 2000年，成立ACTechnologies公司，出任社长 ，现在AC Technologies公司社长，日本风能协会会员 。主要著作 《トランジスタ高周波回路》松井孚夫他共著，日刊工业新闻社，1968年7月 《实用トランジスタ回路设计》高桥健二ほか共著，日刊工业新闻社，1970年11月 《高周波回路の设计》CQ出版(株)，1971年10月 《トランジスタ·ダイオ村ドの使い方》CQ出版(株)，1973年5月 《ディジタル回路设计スタディ》一杉胜共著，CQ出版(株)，1976年9月 《トランジスタ回路の简易设计》著，CQ出版(株)，1977年3月 《小型パワ村·デバイスの使い方》CQ出版(株)，1979年8月。

《户用小型风力发电机的安装与使用(VCD光盘1张)》主要内容包括:小型风力发电机的系统构成，户用小型风力发电机的选购，户用小型风力发电机的安装，户用小型风力发电机的使用，户用小型风力发电机的维护。