风力发电机液压变桨系统设计

采用数学解析法推导出变桨驱动力矩M是与液压缸活塞承压面积A、变桨机构回转半径r、中心距a、液压缸安装距Lmin四重自变量以及桨距角θ有关的函数,结合变桨载荷对变桨机构进行优化设计,并对关键零部件进行强度分析。     

风力发电机组变桨控制系统分析

介绍了风力发电机组变桨系统的工作原理;研究了兆瓦级风力发电机组变桨距控制机构,对液压变桨距机构和电变桨机构的结构和各部分的功能作用做了详细的分析。     

变桨系统保障风力发电机安全

变桨系统的可靠控制是整个风力发电机安全的保障。和利时利用自身在自动化领域的优势,结合国内外的技术经验,自主开发出适合风场环境应用的电动变桨驱动器及变桨系统。     

风力发电机变桨轴承力学分析

为提高风力发电机变桨轴承的可靠性和设计水平,根据受力与变形的关系推导出变桨轴承滚道上载荷分布的计算公式,并通过实例计算得出变桨轴承在某一负游隙时,具有最大的承载力.     

风力发电机变桨轴承载荷谱的处理

针对风力发电机变桨轴承校核计算中风机制造商提供的载荷数据不能直接用于计算的问题,结合实例介绍了载荷数据的处理方法。     

风力发电机变桨轴承微动磨损与防护

分析了变桨轴承振动载荷及失效形式,指出在交变和振动载荷的作用下,风力发电机组变桨轴承的主要其失效形式是滚动体和滚道之间发生的微动磨损损伤.通过微动试验,分析了变桨轴承中微动磨损的磨损运行机制以及润滑脂的润滑效果与微动次数、位移的关系.为减小变桨轴承微动磨损,从润滑和机械方面提出了微动磨损防护的具体措施.结果表明:微动磨损程度随载荷减小、接触角度增加和材料硬度增高而减小;通过采用含渗透能力强、抗磨添加剂及抗锈蚀剂的合成润滑脂,减小桨叶振动、改进变桨轴承结构、增加套圈接触面表面强度等措施,可减缓变桨轴承的微动磨损.     

兆瓦级风力发电机变桨系统动力学仿真

针对风机变桨驱动系统,利用键合图的方法建立状态方程,通过运用Matlab软件对系统进行仿真,得到系统相应的时域响应和频率响应特性.为变桨系统的研究提供了一种计算方法,对于后续的设计和验证也具有指导意义.     

风力发电机变桨柜焊缝开裂问题研究

针对风力发电机变桨柜焊缝开裂问题,对变桨柜进行结构优化和强度评估,并进行现场应力测试验证。首先采用Simpack软件对变桨柜总装结构进行动力学建模和仿真分析,确定变桨柜应力幅值变化最大的危险位置对其进行有限元分析;接着采用有限元分析软件ANSYS及疲劳分析软件Fe-safe对变桨柜进行焊缝极限强度与疲劳强度评估;最后采用应变应力测试装置对风场运行的变桨柜进行焊缝动态应力测试。结果表明,优化后的变桨柜焊缝极限与疲劳强度安全系数均大于1,满足GL规范强度设计要求;风场测量的焊缝最大应力幅值与有限元分析计算的应力幅值相比最小误差为6.8%,验证了有限元分析方法的准确性,为有效解决风力发电机变桨柜焊缝开裂问题提供了参考方法。     

风力发电机变桨连接螺栓断裂故障诊断研究

随着风力发电机组的大型化,工作环境的恶劣化的发展趋势,大型风力发电机组变桨系统的高强度连接螺栓在运行期间经常发生断裂,为寻找导致连接螺栓断裂的根本原因,提出一种基于Schmidtand-Neuper模型的连接螺栓断裂故障诊断方法。该方法根据杠杆模型和法兰刚度分配比例,建立起连接螺栓实际受力和外载荷的非线性关系。最后通过理论分析与现场的测试结果对比,结果表明系统连接法兰存在间隙是导致变桨系统高强度连接螺栓断裂的真正原因,验证了Schmidtand-Neuper算法在此应用的合理性和可行性。     

基于PLC的变速恒频风力发电机控制系统设计

基于双馈式异步变速恒频风力发电机组的工作原理,详细地分析了包括启动过程、转速控制、桨距控制等部分的可行性控制策略,设计了一套以P LC为控制核心的控制系统。该控制系统采用西门子S7-1214C PLC和上位机为硬件基础,搭配合理的软件设计,基本实现了包括全自动启动、追踪最优功率曲线、超高风速恒定功率输出的控制目标。系统实现了风力发电机的安全可靠性运行和高发电率。     

变速恒频风力机桨叶电液比例控制系统研究

文章针对兆瓦级变速恒频风力机,分析讨论了变桨距电液比例控制技术及系统,以及同步油缸、冗余电液比例控制系统等。     

风电系统全风速段下双模变桨距控制

功率平稳输出与最大风能跟踪是风电机组在高、低两种不同风速下的控制目标,而当前变桨距控制的研究集中在高风速段,大部分是基于平衡点处的线性化模型,风力机偏离平衡点运行的动态性能较差,也不适用于低风速段。因此,针对高、低风速段的不同控制要求,设计了双模变桨距控制器:低风速段采用基于最大功率点跟踪(MPPT)的双PI控制,高风速段采用模糊自适应PID控制器,根据风速变化实时切换控制策略。最后,在Simulink平台下,通过与传统的PI控制器进行了仿真比较,验证了双模变桨距控制的控制效果。     

基于液压复合传动的变速恒频风力发电系统研究

该文在综合分析目前风力变速恒频发电技术方案的基础上,借鉴复合液压传动技术的发展经验,提出一种新型的变速恒频风力发电的技术方案.该方案有助于提高了系统的整体工作效率,改进电功率质量,进一步降低风力发电成本.该文并对新系统的各种工作模式进行了研究.     

风机液压变桨机构的负载力分析及系统建模

变桨机构通过调节风机叶片的节距角来保证风机在多变环境下的稳定运行.变桨距系统利用曲柄连杆机构与叶片连接,实现直线往复运动与旋转运动的转换,机构形式使叶片转动的阻力矩与液压缸负载力存在非线性关系.以1 MW风机为例,根据曲柄连杆机构的运动转换关系,分析了液压缸负载力的非线性变化,并采用功率键合图法结合控制信号的方块图模型,建立了系统的数学模型,为系统优化提供了理论依据.     

2MW变速恒频双馈风力发电机组控制系统

主要阐述目前国内最盛行的变速恒频双馈风力发电机组2MW机型的控制系统的研发成果;针对最大风能追踪、功率控制和变桨的控制,详细叙述了风力发电机组控制系统的控制策略.     

基于PLC的风力机变桨距控制系统研究

设计了一种以西门子S7-300系列PLC为中心控制器的液压变桨距控制系统,而且为了实现功率的平稳调节引入了转子电流控制器。通过软、硬件的设计,较理想地实现了风力机的液压变桨距控制。     

风力机风速测控系统的研究

针对变速变桨风力机如何在额定风速以下时追踪最大风能利用系数,对在额定风速以上时抑制输出功率的波动进行了研究。在风速测控系统中,提出了低风速时运用自适应转矩控制策略;高风速时为了稳定输出功率,根据估计的有效风速给出合适的前馈桨距角,实现动态前馈补偿与传统PID反馈结合的变桨距控制策略。基于Bladed和MATLAB软件平台,应用此方法对某2MW变速变桨风电机组进行仿真比较。结果表明：此系统在低风速时能够更好追踪最大功率点,在高风速时能有效稳定输出功率。     

基于模糊控制的风力发电机组桨距角控制

由于风力发电系统数学模型复杂,且具有非线性、强耦合等特点,一组固定的PID参数难以在不同风速之上取得满意的控制效果.该文对模糊控制进行了研究,通过在模糊控制器上并联1个积分环节,构成风力发电系统变桨距控制器.仿真结果表明,该控制系统具有良好的动静态性能及鲁棒性.     

风力机电动变桨伺服系统的控制

分析了目前兆瓦级变桨风力发电机主流的电动变桨控制方式,并设计了一套以三相异步电动机为伺服电机的电动变桨距系统,使得在调试过程中变桨距机构工作正常、稳定,达到了预期设计的目标.     

风力发电机独立桨叶单神经元PID变距控制系统

变距系统是风力发电机组实现变距控制和安全刹车的关键机构,基于神经网络控制理论讨论了变距系统的单神经元PID控制方案。提出将神经网络理论结合传统PID控制机理,构成单神经元PID控制器,并应用于电动独立桨叶变距系统。通过在线边学习边控制的方式,解决了传统PID的不足,满足了风电机组的控制要求。仿真结果表明,该控制方法具有良好的自适性、稳定性和快速跟随性能,且系统鲁棒性优于传统双闭环控制。