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第一章 绪论 1

第一节 风能利用的历史及发展 1

第二节 风力发电的意义和风电的未来 2

第三节 风电及风力发电机组尚存在的一些有待解决的问题 4

第二章 风力发电机组及其应用 6

第一节 现代风力发电机组 6

第二节 风力发电机组的应用 17

第三章 风力发电机机理 21

第一节 风力机的理论 21

第二节 叶片形式与叶片方面概念 24

第三节 叶片翼型 29

第四节 叶片的空气动力学 37

第五节 风力发电机的效率及与效率相关的参数 40

第四章 风力发电机组的分类及结构 44

第一节 风力发电机组的分类 44

第二节 微、小型风力发电机组结构 47

第三节 国内外中、大型水平轴传统式风力发电机组结构 49

第四节 水平轴直驱式和混合式风力发电机组结构 59

第五节 垂直轴风力发电机组结构 62

第六节 风力发电机组的防雷、计算机控制、塔架基础和并网 63

第五章 风力发电机组设计程序及主要参数 68

第一节 风力发电机组的设计程序 68

第二节 风力发电机组设计用到的参数 71

第六章 风力发电机组的总体设计和结构布局 76

第一节 风力发电机组的综合性能和技术参数的设计、计算 76

第二节 离网微、小型风力发电机组的总体结构布局 80

第三节 传统式和混合式并网风力发电机组的总体结构布局 84

第四节 直驱式水平轴并网风力发电机组的总体结构布局 86

第五节 用“价值工程”设计实现用调向系统达到调向和调速两个功能 88

第七章 风力发电机组叶片设计、制造和受力分析及强度计算 92

第一节 关于风力发电机组叶片的概念或术语 92

第二节 风力发电机组叶片设计的总体要求 93

第三节 风力发电机组叶片参数和尺寸的计算、确定 96

第四节 垂直轴达里厄风力发电机组叶片参数 102

第五节 水平轴风力发电机组叶片结构、材料和制造 104

第六节 风力发电机组叶片受力 109

第七节 风力发电机组叶片的强度、刚度 113

第八节 叶片尺寸设计举例 122

第八章 风力发电机组风轮轴、增速器及联轴器的设计、制造及选择 127

第一节 离网直驱式风力发电机组风轮轴的受力分析及危险轴径的确定 127

第二节 离网直驱式风力发电机组风轮轴的材料、制造和强度校核 130

第三节 并网直驱式风力发电机组风轮轴的结构、材料及制造 133

第四节 并网直驱式风力发电机组风轮轴的强度校核 138

第五节 传统式并网风力发电机组风轮轴的材料与制造及受力分析 140

第六节 传统式并网风力发电机组风轮轴最危险轴径的确定和强度校核 143

第七节 传统式并网风力发电机组的增速器和轴承的选择 146

第八节 传统式和混合式并网风力发电机组联轴器的选择 150

第九章 风力发电机组轮毂和机舱底座梁的设计 156

第一节 风力发电机组轮毂的形式、材料和制造 156

第二节 轮毂的受力分析和强度校核 158

第三节 机舱底座梁的设计 161

第十章 风力发电机组用发电机的设计 168

第一节 感应异步发电机与并网 168

第二节 风力发电机组用永磁发电机结构及并网 171

第三节 风力发电机组用永磁发电机设计给定数据和参数计算 174

第四节 永磁发电机主要尺寸的确定 176

第五节 永磁发电机的气隙磁密、线负荷和利用系数及发热系数 180

第六节 永磁发电机的功率 183

第七节 永磁发电机的效率 185

第八节 永磁发电机转子的平衡 189

第九节 永磁发电机设计举例 191

第十一章 风力发电机组调速、调向和制动机构设计 202

第一节 离网风力发电机组调向、调速机构的设计 202

第二节 传统式水平轴叶尖扰流调速、调向和制动 210

第三节 变桨距水平轴风力发电机组的调速、调向和制动 213

第四节 风力发电机组的调向力矩、制动力矩和主制动力矩 215

第五节 调向齿轮的接触强度与弯曲强度 219

第十二章 风力发电机组塔架和塔架基础的设计及制造 224

第一节 塔架的结构形式和受力分析 224

第二节 塔架的强度和刚度的校核 228

第三节 塔架塔筒壁厚的初估与塔架的制造 233

第四节 塔架的振动、防雷击及防腐处理 235

第五节 风力发电机组塔架基础的重要性 236

第六节 塔架基础的倾覆力矩及平衡 238

第七节 塔架与基础的连接及基础配筋的估算 243

第十三章 提高风力发电机组经济效益的途径 247

第一节 风力发电机组的功率及效率对风力发电机组经济效益的影响 247

第二节 提高风力发电机组的利用率是提高其经济效益的有效途径 252

第三节 风力发电机组运行的安全性、可靠性和使用寿命对其创造经济效益的影响 256

第十四章 水平轴并网风力发电机组未来发展趋势 257

第一节 现代国内外水平轴并网风力发电机组的结构及特点 257

第二节 传统式、混合式和直驱式水平轴并网风力发电机组的比较 258

第三节 风力发电机组未来发展趋势 260

第十五章 中国的风能资源及风能评估 263

第一节 中国陆地型和海洋型风能资源区的大体分布 263

第二节 地理、自然条件对风能利用的影响 267

第三节 年平均风速、风功率密度和风能利用区的划分 268

第四节 风能评估及风速估算 271

第五节 风的实测与实测风场的风能评估 276

第六节 风能资源评估 279

第十六章 风电场的设计及风力发电机组的安装和调试 282

第一节 风电场的设计程序 282

第二节 风电场风能资源的调查和风电场的选址 283

第三节 风电场建设项目的“项目建议书” 284

第四节 建设风电场项目的可行性研究 286

第五节 风电场的设计 290

第六节 风力发电机组的安装和调试 293

附录 300

附录A 叶片翼型目录 300

附录B 中国及IEC（国际电工委员会）标准目录 301

附录C 钕铁硼永磁体性能 302

附录D 漆包圆铜线与厚绝缘聚酯漆包扁铜线常用数据表 304

附录E 电工用热轧硅钢薄板强磁场条件下磁感应强度及最大铁损（GB/T 5212—1985） 306

附录F 冷轧取向和无取向电工钢带（片） 307

附录G 部分导磁材料的磁化曲线及铁损曲线表 310

附录H 国产可用于制造风力发电机组塔架的钢板 316

附录I 可以做风力发电机组轮毂的球墨铸铁和可锻铸铁 319

附录J JB/T 10300—2001的附录D简化设计载荷 319

参考文献 326