《小型風力發電機設計與製作》對風力發電機的結構、工作原理進行了說明，重點介紹了小型風力發電機的主要部件（包括風力機、發電機、控制裝置等）的設計與製作技術，同時也對塔架製作、安全對策、測試技術以及風速儀和發電量記錄儀製作技術等作了較為詳細的介紹。 《小型風力發電機設計與製作》可供從事風力發電的相關技術人員參考，也可供工科院校相關專業師生閱讀。
基本介紹
- 書名：小型風力發電機設計與製作
- 譯者：姚興佳
- 出版日期：2012年7月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787030345714
- 作者：久保大次郎
- 出版社：科學出版社
- 頁數：248頁
- 開本：5
- 品牌：科學出版社
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
《小型風力發電機設計與製作》寫到，能源是影響人類生存質量的重要物質基礎。當前人類使用的主要能源是煤炭、石油、天然氣等，這些能源的儲量有限，是不可再生的，使用這些能源又會引起“地球變暖”等一系列環境問題。近年來，可再生能源發展很快，包括太陽能、風能、水能、生物質能、海洋能、地熱能等，這些能源取之不盡、用之不竭，無污染或少污染，屬於清潔能源。
作者簡介
作者：（日本）久保大次郎 譯者：姚興佳 王益全
久保大次郎， 1938年生於三重縣 ，1957年進入東京芝浦電氣株式會社（現在的東芝）， 1989年擔任東芝半導體事業本部民用半導體系統技師長， 1993年擔任東芝半導體系統技術中心所長， 2000年，成立ACTechnologies公司，出任社長 ，現在AC Technologies公司社長，日本風能協會會員 。主要著作 《トランジスタ高周波迴路》松井孚夫他共著，日刊工業新聞社，1968年7月 《實用トランジスタ迴路設計》高橋健二ほか共著，日刊工業新聞社，1970年11月 《高周波迴路の設計》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 《ディジタル迴路設計スタディ》一杉勝共著，CQ出版（株），1976年9月 《トランジスタ迴路の簡易設計》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。
久保大次郎， 1938年生於三重縣 ，1957年進入東京芝浦電氣株式會社（現在的東芝）， 1989年擔任東芝半導體事業本部民用半導體系統技師長， 1993年擔任東芝半導體系統技術中心所長， 2000年，成立ACTechnologies公司，出任社長 ，現在AC Technologies公司社長，日本風能協會會員 。主要著作 《トランジスタ高周波迴路》松井孚夫他共著，日刊工業新聞社，1968年7月 《實用トランジスタ迴路設計》高橋健二ほか共著，日刊工業新聞社，1970年11月 《高周波迴路の設計》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 《ディジタル迴路設計スタディ》一杉勝共著，CQ出版（株），1976年9月 《トランジスタ迴路の簡易設計》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。
圖書目錄
第1章風力發電基礎
1.1風力發電機的類型與特點
1.1.1螺旋槳型風車
1.1.2荷蘭型風車
1.1.3多翼型風車
1.1.4薩沃紐斯型風車
1.1.5達里厄型風車
1.1.6旋翼型風車
1.1.7交叉流動型風車
1.2螺旋槳型風力機的原理及基本術語
1.2.1風力發電機的基本術語
1.2.2螺旋槳型風力機的原理
1.3風力機的功率
1.3.1風輪功率
1.3.2風力機的類型與功率係數
1.4小型風力發電的套用領域及使用方法
1.4.1獲得所需電能的方法
1.4.2風力發電與太陽能發電混合系統
1.4.3小型風力發電的具體套用領域
1.4.4小型風力發電機與燃料電池混合系統
第2章風力發電用發電機
2.1關於發電機
2.1.1能選用直流電動機作為發電機嗎
2.1.2能選用腳踏車用發電機嗎
2.1.3能選用汽車用發電機嗎
2.2發電機的原理與結構
2.2.1發電機的原理
2.2.2永磁材料
2.2.3磁路用電磁鋼板
2.2.4其他材料
2.3發電機的發電特性
2.3.1轉速與發電特性
2.3.2風速及風輪直徑與轉速和發電機輸出功率的關係
2.4初期製作的發電機
2.4.1關於發電機結構形式的討論
2.4.2齒輪增速型發電機的製作
2.5採用三相交流發電機的優越性
2.5.1直流發電機
2.5.2交流發電機
2.5.3適用於風力發電的三相交流發電機
2.5.4自製風力發電機時的注意事項
第3章發電機的製作
3.1製作時使用的主要工具、設備
3.1.1木材和金屬的切割
3.1.2開孔
3.1.3切削、磨削加工
3.1.4其他工具
3.2500W風力發電機（KG02）的製作
3.2.1本機概要
3.2.2製作順序和要點
3.2.3500W風力發電機（KG02）的特性
3.2.4附屬機構的製作
3.2.5試運行
3.3700W風力發電機（KG11）的製作
3.3.1存在的問題及其解決方法
3.3.2製作順序及方法
3.3.3700W風力發電機的特性
3.3.4附屬機構的製作
3.3.5試運行
第4章風力機基礎知識及設計方法
4.1風力機基礎知識
4.1.1風力機概要
4.1.2葉片的翼型
4.2風輪葉片的設計
4.2.1葉片的設計
4.2.21.6m葉片的簡易設計
4.3設計時需要注意的幾個問題
4.3.1葉片的尖端速度
4.3.2作用於風輪葉片上的離心力
4.3.3葉片的材料與結構
4.4風力機的類型
4.4.1裝有擴（集）風器的風力發電機
4.4.2裝有防護罩的風力發電機
4.4.3河豚型風力發電機
4.4.4裝有輔助翼的風力發電機
4.4.5多風輪風力發電機
第5章風力機的製作
5.1木製葉片的優點
5.2木製2葉片風力機的製作
5.2.1葉片的規格
5.2.2葉片原型的製作
5.2.3翼型的加工
5.2.4配件的製作及葉片裝配
5.2.5作用於葉片上的力
5.3木製粘接型葉片的製作
5.3.1利用巴爾沙木粘合製作
5.3.2在具有扭轉角的狀態下粘接
5.3.3輪轂部分的製作
5.3.4葉片表面的強化對策
5.3.5什麼是FRP
5.4基於泡沫塑膠和FRP的低速型風力機葉片製作
5.4.1木製骨架的製作
5.4.2泡沫塑膠的切割
5.4.3木製骨架與泡沫塑膠的粘接
5.4.4用FRP覆蓋表面
5.4.5葉片的精加工
5.4.6輪轂的製作
5.4.7完成
5.5基於泡沫塑膠、巴爾沙木及FRP的高轉速葉片製作
5.5.1木製骨架的製作
5.5.2葉片的切割與粘接
5.5.3用FRP覆蓋表面
5.5.4葉片的精加工
5.5.5對使用泡沫塑膠葉片的考核
5.6基於FRP成型技術的葉片製作
5.6.1FRP成型技術的特點
5.6.2FRP使用的材料和工具
5.6.3葉片FRP成型工藝的流程
5.6.4工藝1——葉片原型的製作
5.6.5工藝2——清漆與氨基甲酸乙酯塗料的塗敷
5.6.6工藝3——雌型模的製作
5.6.7工藝4——葉片的成型
5.6.8工藝5～6——螺栓固定與離型
5.6.9葉片與輪轂的安裝
第6章風力機的測試與評估
6.1風力機特性的測試方法
6.2測試結果及其評估
6.2.1測試結果
6.2.2功率係數
6.2.3風速與輸出電功率
6.2.4發電機的最佳負載
第7章蓄電池充電控制裝置
7.1風力發電的特性與蓄電池充電控制電
7.1.1蓄電池充電電路
7.1.2獲得最大輸出功率的方法
7.1.3基於DC—DC變換器的充電控制電
7.2300W充電控制電路
7.2.1基本電路與實用電路
7.2.2關於開關電源控制器電路TL494
7.2.3電路的動作
7.3700W充電控制電路
7.3.1推挽方式的中心抽頭型DC—DC變換器電路
7.3.2實際電路
7.3.3充電控制器的實測特性
7.4關於蓄電池
7.4.1深度周期充放電型蓄電池
7.4.2蓄電池的特性
7.4.3使用注意事項
7.4.4蓄電池的廢棄
7.5電氣二重層電容器的套用
7.5.1何謂電氣二重層
7.5.2電氣二重層電容器的特點
7.5.3在小型風力發電中的套用
7.6安全對策電路
7.6.1電磁製動電路及防止蓄電池過充電電路
7.6.2蓄電池放電控制電路
第8章風力發電機的安全對策及現場安裝
8.1強風時的安全對策
8.1.1風輪上方偏轉方式
8.1.2風輪側向偏轉方式
8.1.3變槳距控制和失速控制
8.1.4葉尖距控制方式
8.1.5基於發電機電磁製動的控制
8.1.6受風面積可變方式
8.1.7盤形制動方式及其他
8.1.8尾翼的強風對策
8.2風力發電機的安裝及塔架製作
8.2.1安裝場所
8.2.2關於風輪阻力
8.2.3採用工程用鐵管的簡易塔架的製作與安裝
8.2.4正規塔架的製作與安裝
第9章風速儀與發電量記錄儀的製作
9.1風速與風速儀基礎知識
9.1.1風速儀的分類
9.1.2風速分級、平均風速、瞬時風速
9.2風速儀的製作
9.2.1基於直流發電機的簡易型風速儀
9.2.2採用光感測器的螺旋槳型風速儀製作
9.3自製風速儀的實測舉例
9.3.1颱風實測例
9.3.2季風實測例
9.4關於風速·發電量記錄儀
9.4.1實測發電量與風速關係曲線的方法
9.4.2自製的積算型風速儀和積算型電能儀
參考文獻
後記
1.1風力發電機的類型與特點
1.1.1螺旋槳型風車
1.1.2荷蘭型風車
1.1.3多翼型風車
1.1.4薩沃紐斯型風車
1.1.5達里厄型風車
1.1.6旋翼型風車
1.1.7交叉流動型風車
1.2螺旋槳型風力機的原理及基本術語
1.2.1風力發電機的基本術語
1.2.2螺旋槳型風力機的原理
1.3風力機的功率
1.3.1風輪功率
1.3.2風力機的類型與功率係數
1.4小型風力發電的套用領域及使用方法
1.4.1獲得所需電能的方法
1.4.2風力發電與太陽能發電混合系統
1.4.3小型風力發電的具體套用領域
1.4.4小型風力發電機與燃料電池混合系統
第2章風力發電用發電機
2.1關於發電機
2.1.1能選用直流電動機作為發電機嗎
2.1.2能選用腳踏車用發電機嗎
2.1.3能選用汽車用發電機嗎
2.2發電機的原理與結構
2.2.1發電機的原理
2.2.2永磁材料
2.2.3磁路用電磁鋼板
2.2.4其他材料
2.3發電機的發電特性
2.3.1轉速與發電特性
2.3.2風速及風輪直徑與轉速和發電機輸出功率的關係
2.4初期製作的發電機
2.4.1關於發電機結構形式的討論
2.4.2齒輪增速型發電機的製作
2.5採用三相交流發電機的優越性
2.5.1直流發電機
2.5.2交流發電機
2.5.3適用於風力發電的三相交流發電機
2.5.4自製風力發電機時的注意事項
第3章發電機的製作
3.1製作時使用的主要工具、設備
3.1.1木材和金屬的切割
3.1.2開孔
3.1.3切削、磨削加工
3.1.4其他工具
3.2500W風力發電機（KG02）的製作
3.2.1本機概要
3.2.2製作順序和要點
3.2.3500W風力發電機（KG02）的特性
3.2.4附屬機構的製作
3.2.5試運行
3.3700W風力發電機（KG11）的製作
3.3.1存在的問題及其解決方法
3.3.2製作順序及方法
3.3.3700W風力發電機的特性
3.3.4附屬機構的製作
3.3.5試運行
第4章風力機基礎知識及設計方法
4.1風力機基礎知識
4.1.1風力機概要
4.1.2葉片的翼型
4.2風輪葉片的設計
4.2.1葉片的設計
4.2.21.6m葉片的簡易設計
4.3設計時需要注意的幾個問題
4.3.1葉片的尖端速度
4.3.2作用於風輪葉片上的離心力
4.3.3葉片的材料與結構
4.4風力機的類型
4.4.1裝有擴（集）風器的風力發電機
4.4.2裝有防護罩的風力發電機
4.4.3河豚型風力發電機
4.4.4裝有輔助翼的風力發電機
4.4.5多風輪風力發電機
第5章風力機的製作
5.1木製葉片的優點
5.2木製2葉片風力機的製作
5.2.1葉片的規格
5.2.2葉片原型的製作
5.2.3翼型的加工
5.2.4配件的製作及葉片裝配
5.2.5作用於葉片上的力
5.3木製粘接型葉片的製作
5.3.1利用巴爾沙木粘合製作
5.3.2在具有扭轉角的狀態下粘接
5.3.3輪轂部分的製作
5.3.4葉片表面的強化對策
5.3.5什麼是FRP
5.4基於泡沫塑膠和FRP的低速型風力機葉片製作
5.4.1木製骨架的製作
5.4.2泡沫塑膠的切割
5.4.3木製骨架與泡沫塑膠的粘接
5.4.4用FRP覆蓋表面
5.4.5葉片的精加工
5.4.6輪轂的製作
5.4.7完成
5.5基於泡沫塑膠、巴爾沙木及FRP的高轉速葉片製作
5.5.1木製骨架的製作
5.5.2葉片的切割與粘接
5.5.3用FRP覆蓋表面
5.5.4葉片的精加工
5.5.5對使用泡沫塑膠葉片的考核
5.6基於FRP成型技術的葉片製作
5.6.1FRP成型技術的特點
5.6.2FRP使用的材料和工具
5.6.3葉片FRP成型工藝的流程
5.6.4工藝1——葉片原型的製作
5.6.5工藝2——清漆與氨基甲酸乙酯塗料的塗敷
5.6.6工藝3——雌型模的製作
5.6.7工藝4——葉片的成型
5.6.8工藝5～6——螺栓固定與離型
5.6.9葉片與輪轂的安裝
第6章風力機的測試與評估
6.1風力機特性的測試方法
6.2測試結果及其評估
6.2.1測試結果
6.2.2功率係數
6.2.3風速與輸出電功率
6.2.4發電機的最佳負載
第7章蓄電池充電控制裝置
7.1風力發電的特性與蓄電池充電控制電
7.1.1蓄電池充電電路
7.1.2獲得最大輸出功率的方法
7.1.3基於DC—DC變換器的充電控制電
7.2300W充電控制電路
7.2.1基本電路與實用電路
7.2.2關於開關電源控制器電路TL494
7.2.3電路的動作
7.3700W充電控制電路
7.3.1推挽方式的中心抽頭型DC—DC變換器電路
7.3.2實際電路
7.3.3充電控制器的實測特性
7.4關於蓄電池
7.4.1深度周期充放電型蓄電池
7.4.2蓄電池的特性
7.4.3使用注意事項
7.4.4蓄電池的廢棄
7.5電氣二重層電容器的套用
7.5.1何謂電氣二重層
7.5.2電氣二重層電容器的特點
7.5.3在小型風力發電中的套用
7.6安全對策電路
7.6.1電磁製動電路及防止蓄電池過充電電路
7.6.2蓄電池放電控制電路
第8章風力發電機的安全對策及現場安裝
8.1強風時的安全對策
8.1.1風輪上方偏轉方式
8.1.2風輪側向偏轉方式
8.1.3變槳距控制和失速控制
8.1.4葉尖距控制方式
8.1.5基於發電機電磁製動的控制
8.1.6受風面積可變方式
8.1.7盤形制動方式及其他
8.1.8尾翼的強風對策
8.2風力發電機的安裝及塔架製作
8.2.1安裝場所
8.2.2關於風輪阻力
8.2.3採用工程用鐵管的簡易塔架的製作與安裝
8.2.4正規塔架的製作與安裝
第9章風速儀與發電量記錄儀的製作
9.1風速與風速儀基礎知識
9.1.1風速儀的分類
9.1.2風速分級、平均風速、瞬時風速
9.2風速儀的製作
9.2.1基於直流發電機的簡易型風速儀
9.2.2採用光感測器的螺旋槳型風速儀製作
9.3自製風速儀的實測舉例
9.3.1颱風實測例
9.3.2季風實測例
9.4關於風速·發電量記錄儀
9.4.1實測發電量與風速關係曲線的方法
9.4.2自製的積算型風速儀和積算型電能儀
參考文獻
後記
