14 样机(Φ3 m / 15 滑车 / 30 叶片)功率与成本
结论:样机单台成本 5.76 万元(含一次性工装);10 m/s 时功率 4.9 kW;年发电量 19 489 kWh。
14.1 样机参数(按现有设计,非量产口径)
| 项目 | 数值 |
|---|
| 轨道直径 | Φ3 m(周长 9.42 m) |
| 滑车 | 15 |
| 叶片 | 30(2 片/车) |
| 单叶尺寸 | 539 × 1013 mm |
| 单叶面积 | 0.546 m² |
| 叶片总面积 | 16.4 m² |
| 支柱 | 10 |
| 自由度 | 叶面角 ±360°、叶轴角 ±15°(演示双轴) |
| 步进电机 | 60 台(42 步进,2 轴 × 30 叶片) |
| 发电机 | 10 台 × 0.3 kW |
图 14-a 样机布局:Φ3 m 轨道、15 滑车、30 叶片、叶片 539×1013 mm
14.2 发电能力
| 风速 | 整机功率 |
|---|
| 6 m/s | 1.1 kW |
| 8 m/s | 2.5 kW |
| 10 m/s | 4.9 kW |
| 12 m/s | 8.5 kW |
| 14 m/s | 13.5 kW |
| 年发电量 | 19 489 kWh(Weibull k=2, c=7 m/s) |
图 14-b 样机发电能力:10 m/s 时 4.9 kW;年发电量 19 489 kWh
14.3 单台成本(样机口径)
| 成本项 | 金额 | 占比 |
|---|
| 材料 | 5 640 元 | 9.8% |
| 加工 | 6 600 元 | 11.5% |
| 外购件 | 23 520 元 | 40.8% |
| 装配 + 调试 | 5 200 元 | 9.0% |
| 工装(一次性) | 8 000 元 | 13.9% |
| 不良 5% | 2 048 元 | 3.6% |
| 管理 8% | 3 277 元 | 5.7% |
| 研发摊销 5% | 2 048 元 | 3.6% |
| ★ 合计 | 57 639 元 | 100% |
外购件明细:电机 60×70 = 4 200;驱动器 60×35 = 2 100;制动器 30×150 = 4 500;
发电机 10×800 = 8 000;齿轮箱 10×350 = 3 500;控制与传感 1 220;线缆 300;轴承 400
图 14-c 样机单台成本构成:外购件占 40.8%(发电机 8 000 + 电机/驱动/制动器 10 800),加工 11.5%
14.4 样机与量产机的口径差别
| 项目 | 样机 | 量产机(小型) |
|---|
| 轨道 | Φ3 m | Φ10 m |
| 叶片 | 30 × 0.546 m² | 66 × 1.20 m² |
| 功率 | 4.9 kW @10 m/s | 23 kW @11 m/s |
| 单台成本 | 5.76 万元 | 21.05 万元 |
| 单位造价 | 11 763 元/kW | 9 057 元/kW |
| 定位 | 演示功能 + 可发电 | 发电产品(仍偏高) |
| 叶轴角 | 保留(演示亮点) | 建议取消(省 19%,发电增益≈0) |
14.5 待确认
| # | 事项 | 现取值 |
|---|
| 1 | 样机轨道直径 | Φ3 m |
| 2 | 滑车数 / 叶片数 | 15 / 30 |
| 3 | 发电机台数与功率 | 10 × 0.3 kW |
| 4 | 电机是否全用 42 步进 | 是 |