对“大功率风电机组传动系统液力变矩器的设计研究”一文的商榷

对风电机组液力机械传动系统作了一般的分析,及对《现代制造工程》杂志2007年第6期刊载的"大功率风电机组传动系统液力变矩器的设计研究"一文中类比法设计液力变矩器、可调液力变矩器泵轮输入功率、效率性能、应用领域等问题提出不同看法,进行商榷。     

导叶可调式液力变矩器在大型风电机组传动系统中的动态仿真研究

为解决大功率风电机组产生的电压不稳定问题,设计了新型传动方案,即在传动系统中加入导叶可调式液力变矩器.根据传动系统特点,建立了专用导叶可调式液力变矩器动态数学模型.对所设计的液力变矩器和传动系统分别进行了仿真分析,其结果表明了液力变矩器的应用是合理的,传动系统的设计是正确的.     

液力变矩器的叶片设计与研究

液力变矩器具有良好的动力性和经济性,广泛应用于叶片的设计中,是液力变矩器设计的关键,直接影响液力变矩器的性能.叶片设计采用的方法有三种：基形设计、统计设计及基于流场理论设计.前两种都是根据现有的液力变矩器进行改进设计,而基于流场理论的设计对于叶片理论方面的发展具有重要意义.文中基于MATLAB几何方式推导循环圆及流线方程,并据此对叶片进行设计研究.     

高效液力变矩传动系统

针对液力变矩器传动效率较低的问题,提出一种具有自适应性的高效率液力变矩传动系统。在原动机和液力变矩器间增加磁粉离合器,实现传动系统由单流传动变为双流传动,使得当载荷增大传动效率下降时,原动机通过磁粉离合器向变速器的输入轴提供力矩,从而改变液力变矩器的转速比,使液力变矩器工作于高效点。给出磁粉离合器传递的力矩和传动系统效率的计算公式,为自适应性高效率液力变矩传动系统的设计提供理论基础。实例计算结果表明,所提出的高效液力变矩传动系统的传动效率能平均提高4.6%左右。     

大型风电液力机械传动装置的分析与研究

本文紧扣液力变矩器在新能源领域的应用主题,阐述可调液力变矩器和行星传动装置组成的液力机械传动装置在风电领域应用的可行性,并对液力机械传动装置进行了理论分析,着重分析了行星排运动动力学方程、内啮合行星减速部件功能、可调变矩器结构与功能、变速恒频原理,并且对液力机械传动装置的控制原理进行了分析.     

风电机组新型传动控制系统设计

研究了一种新型无级调速传动系统,行星轮系与导叶可调式液力变矩器耦合形成了该无级调速传动系统。运用流体力学能头理论建立风电机组新型传动系统的非线性动态数学模型。本系统采用自适应模糊PID控制器,此控制器是基于模糊理论和PID控制原理建立的,并应用MATLAB/SIMULINK建立系统仿真模型,与常规PID控制器进行仿真结果的对比。结果表明:其控制效果强于常规PID,其具有更高的控制精度,更小的超调量。仿真结果表明:该控制器能够实现传动系统的无级调速,并具有好的稳定性和可靠性,传动效率较高。     

液力变矩器闭锁过程仿真与实验

根据车辆传动系统动力学简化模型,建立了液力变矩器闭锁离合器工作过程数学模型,利用MATLAB/Simulink软件进行了系统仿真设计,对在不同控制油压条件下液力变矩器闭锁离合器闭锁过程、以及闭锁离合器转矩容量进行了仿真,并比较分析各控制油压下的仿真结果。将仿真结果与实验结果进行了比较分析,二者基本符合,说明采用的仿真计算方法是正确与有效的。     

新型牵引-制动型液力变矩减速器原始特性计算

液力变矩器的原始特性能够确切地表示液力变矩器的基本性能,而且通过计算方法可以获得几何相似的系列变矩器的外特性或通用特性。对设计牵引-制动型液力变矩减速器具有一定的指导意义。这里基于束流理论建立了某新型牵引-制动型液力变矩器原始特性参数的计算数学模型。得出了该牵引-制动型液力变矩减速器的变矩工矿原始特性参数曲线。     

液力变矩器轴向力研究

在液力变矩器变矩工况下优化了一元流理论中的循环流量参数,并应用一元流理论进行了液力变矩器轴向力计算.建立了液力变矩器全流道模型,进行了CFD计算,并得到了液力变矩器轴向力.流量优化后的计算结果与CFD轴向力计算结果误差在10％以内.在液力变矩器闭锁工况下应用一元流计算液力变矩器轴向力,通过动态膨胀试验方法和压力试验机测得盖轴向力,并与一元流计算结果做对比分析误差在7％以内.研究表明一元流理论可以满足液力变矩器轴向力设计需要.     

新型液力机械复合传动系统及实验分析

针对传统液力变矩器效率不够高的问题,设计了一种液力机械复合传动系统。通过简要地介绍传统液力变矩器的基本结构及原理,指出了传统液力变矩器传递效率低下的不足。为解决这个问题,提供了一种复合传动系统,它在传统液力变矩器的基础上加装了一个机械装置,使整个系统在功率分流的状态下,液力机械能同时传递功率,而液力变矩器能始终工作于高效点。最后,对比由样机实验得到的效率与传统装置效率的差异,说明此传动系统对效率提升的切实可行性,为该效率提升装置投入生产提供了依据。     

前端调速式风力机组传动链建模与仿真

对前端调速式风力机传动链关键部件的工作原理进行分析,建立数学模型。分别建立风速模型、风轮空气动力学模型、传动链动力学模型、液力变矩器动态模型以及主轴转速计算模型。整合各子系统,引入神经网络控制,建立传动链整体仿真模型,进行模拟仿真。基于最大风能捕获量,综合考虑传动链结构参数,通过神经网络调节液力变矩器导叶开度,改变工作油循环流量,从而改变液力变矩器的输出转矩和转速。液力变矩器输出与风轮输出通过行星轮系综合作用于发电机前的主轴,使主轴转速稳定在设计值。     

风力机与液力变速传动装置匹配工作特性研究

通过对液力变速传动装置应用于风力发电系统运动规律的分析,得到了适应变化的风轮转速、保持恒定发电机输入转速的风轮转速与液力变矩器涡轮输出转速应保持的关系。根据传动系的功率分流原理及能量平衡方程,推导了液力变矩器泵轮输入功率占风轮功率的比例以及液力变速传动装置的总体传动效率关系式。结合风力机特性进行了液力变矩器涡轮输出工作特性的分析,综合评价了影响传动效率的主要因素。针对低转速比和高转速比两种型号的液力变矩器进行了系统的匹配计算,为液力元件的选型与设计、差动轮系及定轴轮系关键结构参数的选取提供了参考。
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风力机结构耦合振动分析

采用通用动态尾流理论进行风力机气动力学的计算分析,并用MATLAB/Simulink进行编程,建立了风力机传动链的数学模型。在MATLAB/Simulink中进行传动链系统的编程运算,建立了风力机ADAMS柔性多体结构动力学仿真模型,并利用MATLAB/Simulink和ADAMS进行风力机振动性能的联合仿真。仿真时将气动载荷加载到风力机叶片结构上,将传动系统模型的反扭矩加到ADAMS风轮模型上,同时考虑风力机的结构变形对气动性能、传动性能产生的影响。仿真最终实现了风力机系统振动性能耦合分析,其数据同实验测试数据比较表明,该联合仿真方法可以较好地模拟风力机的振动特性。     

小型脱网风力发电系统功率优化控制

脱网小型风力发电系统对边远地区供电具有无可比拟的优越性。构建了以鼠笼式感应电机为发电系统的脱网小功率风力发电系统,给出了主电路拓扑结构。实现了空气动力学子系统、机械传动链子系统的分析和建模,结合鼠笼式感应电机的矢量控制,详细设计了系统的功率控制环,在MATLAB环境下进行了系统仿真,仿真结果表明,该系统能实现小功率风力发电系统的功率跟踪优化控制。     

风力发电机齿轮故障诊断仿真与模拟试验

为了探讨无传感器故障诊断方法在风力发电机传动系统故障中的感应机理,在SIMULINK环境下,建立了一个双馈风力发电机仿真模型,对风力发电机传动系统故障在发电机定子电流中的响应过程进行理论分析。研制专用的风力发电机组模拟试验台,进行传动系统的断齿故障模拟试验与验证。利用Hilbert变换的幅值和频率解调方法,分析仿真及模拟试验结果,表明定子电流主要反映传动系统的扭矩或速度波动特征,将其用于风力发电机传动系统齿轮断齿类故障的监测与诊断是可行的。     

永磁直驱皮带机系统关键技术的研究

为了改变带式输送机传统驱动系统效率低、启动不平稳、重载启动困难等缺点,达到高效、节能、启动平稳、恒转矩控制的目的,永磁直驱系统采用了无齿轮永磁同步变频直驱系统,即驱动系统由永磁同步电机与变频器相结合实现动力的传递。由于去掉了减速器、液力耦合器,因此整个驱动系统具有低噪声、免维护、输出转矩大、启动平稳、恒转矩控制等优点。     

大流量2D伺服阀的研究与设计

为实现伺服阀的大流量,采用了2D阀的结构方案.2D阀利用伺服螺旋机构将阀芯的旋转运动转化为阀芯的直线运动,从而实现伺服阀的液压功率放大.采用步进电机作为电-机械转换器来驱动阀芯转动,为使阀芯获得较大的扭矩,采用了较大的传动比.设计了零位保持机构保证了伺服阀工作的稳定性和零位调节的精确性.对伺服阀的阀芯进行了力学分析,并建立了数学模型.最后利用MATLAB进行了仿真研究,仿真结果理想,符合设计要求.     

双臂雕塑机器人的动力学研究

用 R.P.Paul的动力学分析方法对 2 P-1P3 R双臂机器人进行了动力学研究 ,推导出各关节驱动力或力矩的公式。用切削原理的方法结合微分几何的理论求解切削力。用 MATLAB语言开发出求各关节最大驱动力或力矩的软件 ,并进行了实例数值计算