Đồ án Tìm hiểu xu hướng phát triển hệ thống máy phát điện sử dụng trong năng lượng gió

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG 
 ISO 9001:2015 
 TÌM HIỂU XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 
HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN SỬ DỤNG 
 TRONG NĂNG LƯỢNG GIÓ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY 
 NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP 
 HẢI PHÒNG - 2018 CộngBỘ hoà GIÁO xã hội DỤC chủ VÀ nghĩa ĐÀO Việt TẠO Nam 
 TRƯỜNGĐộc lậpĐẠI – HỌC Tự Do DÂN – Hạnh LẬP HẢI Phúc PHÒNG 
 ----------------o0o----------------- 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG 
 ISO 9001:2015 
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
 TÌM HIỂU XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 
 HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN SỬ DỤNG 
 TRONG NĂNG LƯỢNG GIÓ 
 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY 
 NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP 
 Sinh viên : Đặng Phúc Hưng – MSV : 1412102002 
 Lớp : ĐCL1001- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp 
 Tên đề tài : Tìm hiểu xu hướng phát triển hệ thống máy phát điện sử dụng trong 
 năng lượngSinh gió viên: Đặng Phúc Hưng 
 Người hướng dẫn: GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn 
 HẢI PHÒNG - 2018 
 Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam 
 Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc 
 ----------------o0o----------------- 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG 
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
 Sinh viên : Đặng Phúc Hưng – MSV : 1412102002 
 Lớp : ĐC1802- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp 
 Tên đề tài : Tìm hiểu xu hướng phát triển hệ thống máy phát 
 điện sử dụng trong năng lượng gió 
 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( 
về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ). 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp..........................................................................: 
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
Người hướng dẫn thứ nhất: 
Họ và tên : 
Học hàm, học vị : 
Cơ quan công tác : Trường Đại học dân lập Hải Phòng 
Nội dung hướng dẫn : Toàn bộ đề tài 
Người hướng dẫn thứ hai: 
Họ và tên : 
Học hàm, học vị : 
Cơ quan công tác : 
Nội dung hướng dẫn : 
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày tháng năm 2018. 
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày......tháng.......năm 2018 
 Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N 
 Sinh viên Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N 
 Đặng Phúc Hưng GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn 
 Hải Phòng, ngày........tháng........năm 2018 
 HIỆU TRƯỞNG 
 GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 
1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp. 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
2. Đánh giá chất lượng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong 
nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, 
chất lượng các bản vẽ..) 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn 
 ( Điểm ghi bằng số và chữ) 
 Ngày tháng .năm 2018 
 Cán bộ hướng dẫn chính 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
 NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN 
 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số 
liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng 
thuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài. 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện 
 ( Điểm ghi bằng số và chữ) 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
............................................................................................................................... 
 Ngày tháng .năm 2018 
 Người chấm phản biện 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
 MỤC LỤC 
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1 
CHƯƠNG I.TỔNG QUÁT VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ NĂNG LƯỢNG 
TÁI TẠO ......................................................................................................... 2 
1.1.GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNGGIÓ ..................................................... 2 
1.2.NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO........................................................................ 7 
CHƯƠNG II.MÁY ĐIỆN SỬ DỤNG TRONG NĂNG LƯỢNG GIÓ......... 11 
2.1 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU ...................................................................... 11 
2.1.1. Giới thiệu qua về máy điện một chiều ................................................. 11 
2.1.3. Phương trình cân bằng sđđ của máy phát ............................................ 11 
2.1.4. Mô men điện từ của máy phát ............................................................. 12 
2.2. MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ ........................................................................ 13 
2.2.1. MÁY PHÁT ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ ............................................ 13 
2.2.2. Mở đầu ................................................................................................ 13 
2.2.3. Nguyên lý làm việc của máy phát điện di bộ ...................................... 14 
2.2.4.Cấu tạo động cơ dị bộ: .......................................................................... 15 
2.2.5. Các chế độ làm viẹc của máy phát điện dị bộ ...................................... 17 
2.3. Cấu tạo của động cơ roto dây quấn......................................................... 19 
2.3.1. Cấu tạo cuộn dây roto máy điện dị bộ nạp từ 2 phía (roto dây quấn) .. 23 
2.3.1.1. Nguyên lý hoạt động của cuộn dây máy điện dị bộ roto dây quấn ... 23 
2.3.1.2. Nguyên lý xây dựng cuộn dây máy điện........................................... 25 
2.3.1.3.Phân loại cuộn dây............................................................................. 28 
2.3.1.4. Dựng cuộn dây 3 pha 1 lớp xếp có q chẵn ........................................ 29 
2.3.1.5. Dựng cuộn dây 3 pha 2 lớp xếp có q chẵn ........................................ 30 
2.3.1.6. Dựng cuộn dây 3 pha xếp bước ngắn ............................................... 30 
2.3.1.7 Dựng cuộn dây 3 pha sóng ................................................................ 31 
2.3.4. Sự hình thành sđđ trong cuộn dây roto máy điện bị bộ roto dây quấn . 31 
2.3.5. Nguyên lý hoạt động của máy điện dị bộ roto dây quấn ...................... 34 
 CHƯƠNG III: XU HƯỚNG TRONG HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN 
TUABIN GIÓ (99) ........................................................................................ 36 
3.1. YÊU CẦU VÀ QUAN HỆ CƠ BẢN ..................................................... 36 
3.2. HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN SỬ DỤNG HIỆN TẠI ....................... 38 
3.3. HỆ THỐNG MÁY PHÁT ĐIỆN TƯƠNG LAI ..................................... 44 
3.4. KẾT LUẬN ............................................................................................ 58 
KÊT LUẬN ................................................................................................... 59 
 LỜI MỞ ĐẦU 
 Ngày nay vai trò của điện năng là rất quan trọng vì nó phải đáp ứng nhu 
cầu cung cấp điện liên tục cho tất cả các nghành công nghiệp sản xuất và đời 
sống xã hội của con người. Hơn thế nữa, việc sản xuất nguồn điện năng ngày 
nay người ta còn đặc biệt chú trọng đến môi trường. Trong khi các nhà máy 
thuỷ điện không hoạt động hết công suất của mình thì các nhà máy nhiệt điện 
lại gây ra ô nhiễm môi trường và nguyên nhân gây nên hiệu ứng nhà kính. 
Cho nên vấn đề hàng đầu được đặt ra là phát triển xây dựng phải đảm bảo vấn 
đề về vệ sinh môi trường. Trên thực tế đó, cần phải tìm ra nguồn năng lượng 
tái sinh để thaythế. 
 Năng lượng gió là nguồn năng lượng thiên nhiên vô tận, nguồn năng 
lượng tái tạo không gây ô nhiễm môi trường, vì vậy chúng ta có thể tận dụng 
nguồn năng lượng đó để biến thành nguồn năng lượng điện phục vụ nhu cầu 
của con người. Việc xây dựng nhà máy điện gió góp phần đáp ứng nhu cầu 
tiêu thụ điện và tạo ra cảnh quan du lịch. Với những tiềm năng vô cùng lớn 
đó, việc nghiên cứu phát triển, cải tiến công nghệ chế tạo tuabin gió thực sự là 
rất cần thiết. Do vậy em đã chọn đề tài: “Tìm hiểu xu hướng phát triển hệ 
thống máy phát điện trong năng lượng gió” do GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn 
hướng dẫn. Đề tài gồm các nội dungsau: 
 Chương 1: Tổng quan về năng lượng gió và năng lượng tái tạo 
 Chương 2: Máy điện sử dụng trong năng lượng gió 
 Chương 3: Xu hướng trong hệ thống máy phát điện tuabin
 1