基于摩擦風(fēng)力機葉輪轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、風(fēng)能是一種潔凈的可再生能源，發(fā)展風(fēng)能，對緩解環(huán)境污染，促進經(jīng)濟發(fā)展，都起到十分重要的作用。風(fēng)力機就是一種利用風(fēng)能的機械裝置。隨著風(fēng)力機組容量的不斷增大，提高機組運行效率成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究的重要內(nèi)容。風(fēng)力機功率控制主要采用變槳距控制、定槳距失速控制以及變轉(zhuǎn)速控制三種方式。其中變轉(zhuǎn)速控制下的可實現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤的變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)成為研究開發(fā)的熱點，變速恒頻技術(shù)就是目前一種高速的運行方案。
　　風(fēng)力機葉輪是整個風(fēng)力發(fā)電機中捕獲風(fēng)

2、能的唯一部件，通過葉輪的轉(zhuǎn)動把其捕獲的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能，然后經(jīng)過齒輪箱，把能量傳遞到發(fā)電機產(chǎn)生電能再流入電網(wǎng)。風(fēng)力機捕獲功率大小，主要取決以下風(fēng)能源的功率、風(fēng)力機系統(tǒng)的風(fēng)能利用系數(shù)以及風(fēng)電系統(tǒng)對風(fēng)的震蕩的響應(yīng)能力。風(fēng)力機的運行分成啟動區(qū)、最大風(fēng)能轉(zhuǎn)換階段、額定功率控制階段和制動區(qū)四個區(qū)域。
　　本文通過對風(fēng)力發(fā)電相關(guān)知識的介紹，分析了世界風(fēng)能的利用現(xiàn)狀與風(fēng)力機轉(zhuǎn)速控制方案的相關(guān)知識；同時對風(fēng)力機空氣動力學(xué)理論進行了一定的分析。根據(jù)

3、風(fēng)力機的最大風(fēng)能捕獲的原理，確定了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機的運行階段和方式，然后提出了三種轉(zhuǎn)速控制方案。根據(jù)相關(guān)理論及實驗要求，對風(fēng)力機減速裝置進行了分析和設(shè)計。最后在風(fēng)洞實驗室對減速裝置進行了實驗，得到了相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。該實驗中，減速裝置采用了三種不同型號的彈簧，同時在實驗過程中采用了不同的風(fēng)速以及不同的槳葉偏心距。
　　通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，得出了一定的結(jié)論。一是風(fēng)力機轉(zhuǎn)速控制裝置的轉(zhuǎn)角與風(fēng)速大小成正比關(guān)系；二是相同的風(fēng)速下，安裝偏心