兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析

【摘要】： 作為現(xiàn)代風(fēng)電機(jī)組的一個(gè)重要組成部分,獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組的性能有著很大影響,葉片槳距角的變化能否及時(shí)跟上風(fēng)的變化對(duì)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電品質(zhì)及收益有著重要影響。本文以某兆瓦級(jí)獨(dú)立變槳距風(fēng)電機(jī)組為研究對(duì)象,研究了獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。 在對(duì)獨(dú)立變槳距控制原理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,對(duì)變槳距葉片的載荷進(jìn)行了分析,以某公司2MW風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)為參考,采用直流伺服電機(jī)作為獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源,三級(jí)行星齒輪傳動(dòng)作為減速機(jī)構(gòu),建立了“電機(jī)—齒輪—葉片”的獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)模型。 運(yùn)用機(jī)械動(dòng)力學(xué)有關(guān)理論,建立了獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)等效動(dòng)力學(xué)模型,利用Matlab/Simulink軟件進(jìn)行了仿真分析,該獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)滿足獨(dú)立變槳距的要求,但不能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立變槳距控制。增大直流伺服電機(jī)的額定扭矩或減小獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比,變槳距系統(tǒng)的響應(yīng)速度提高,有助于獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立獨(dú)立變槳距控制。 利用Pro/E軟件建立了獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體模型,并通過(guò)Mech/Pro接口導(dǎo)入到ADAMS軟件,按照獨(dú)立變槳距控制的基本要求,對(duì)獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析,該變槳距機(jī)構(gòu)滿足獨(dú)立變槳的要求,但不能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立變槳距控制。對(duì)獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)傳動(dòng)過(guò)程中的嚙合力進(jìn)行分析,提供了一種計(jì)算傳動(dòng)構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的方法;分析了變槳距機(jī)構(gòu)傳動(dòng)構(gòu)件在初始運(yùn)行階段的角加速度變化規(guī)律,系統(tǒng)存在較大的沖擊載荷。 對(duì)獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行探究,可以為獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供理論參考,具有較好的工程應(yīng)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：獨(dú)立變槳距 動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性 Matlab仿真 ADAMS仿真
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題來(lái)源、研究背景及意義11-13
• 1.1.1 課題來(lái)源11
• 1.1.2 課題背景11-12
• 1.1.3 研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13-14
• 1.2.2 獨(dú)立變槳距建模及動(dòng)態(tài)分析14-16
• 1.2.3 獨(dú)立變槳距控制理論研究16-17
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容17
• 1.4 論文章節(jié)安排17-18
• 第二章 風(fēng)電機(jī)組變槳距基本原理18-27
• 2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)理論18-25
• 2.1.1 風(fēng)能的計(jì)算18
• 2.1.2 風(fēng)能最大捕獲原理18-24
• 2.1.3 變槳距風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行原理24-25
• 2.2 獨(dú)立變槳距原理25-26
• 2.2.1 空氣動(dòng)力學(xué)分析25-26
• 2.2.2 獨(dú)立變槳距控制原理26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維建模27-36
• 3.1 變槳距葉片的載荷計(jì)算27-30
• 3.1.1 離心力矩27-29
• 3.1.2 氣動(dòng)力矩29-30
• 3.1.3 重力矩30
• 3.1.4 彈性力矩30
• 3.1.5 摩擦力矩30
• 3.1.6 變槳距系統(tǒng)單槳葉所受到的總負(fù)載力矩30
• 3.2 基于伺服驅(qū)動(dòng)的獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案30-33
• 3.2.1 伺服電機(jī)的選型31-32
• 3.2.2 齒輪減速箱的設(shè)計(jì)32-33
• 3.3 獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)三維實(shí)體建模與裝配33-35
• 3.3.1 零部件的建模33
• 3.3.2 變槳距機(jī)構(gòu)裝配33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 獨(dú)立變槳距傳動(dòng)系統(tǒng)建模及 MATLAB 仿真36-48
• 4.1 變槳距傳動(dòng)系統(tǒng)建模36-37
• 4.2 等效剛度和扭矩的計(jì)算37-40
• 4.2.1 軸的扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算37-39
• 4.2.2 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算39-40
• 4.3 伺服電機(jī)建模40-41
• 4.4 計(jì)算機(jī)仿真軟件 Matlab/Simulink 概述41-42
• 4.5 Simulink 建模分析42-46
• 4.5.1 仿真參數(shù)43
• 4.5.2 負(fù)載設(shè)定43-44
• 4.5.3 仿真結(jié)果分析44-46
• 4.6 本章小結(jié)46-48
• 第五章 基于 ADAMS 的獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真48-62
• 5.1 ADAMS 及其功能介紹48-49
• 5.2 獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真模型的建立49-50
• 5.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析50-52
• 5.3.1 約束的施加50-51
• 5.3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析51-52
• 5.4 動(dòng)力學(xué)仿真分析52-61
• 5.4.1 約束的添加52-53
• 5.4.2 接觸力的選擇及定義53-56
• 5.4.3 動(dòng)力學(xué)仿真分析56-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 附錄A: 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

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基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變速恒頻風(fēng)機(jī)變槳距控制    劉青松;岳晉萍;

變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的PID控制器設(shè)計(jì)    張維新;郝雅楠;

1．5MW雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)技術(shù)介紹    張大同;

基于INTERBUS總線的兆瓦級(jí)風(fēng)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    王曉華;張興;

自抗擾控制技術(shù)在變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用    周雪松;李超;馬幼捷;李季;于陽(yáng);

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的槳距角滑模變結(jié)構(gòu)控制    楊錫運(yùn);劉欣然;

基于執(zhí)行依賴啟發(fā)式動(dòng)態(tài)規(guī)劃的風(fēng)機(jī)變槳控制    安連友;廖碧蓮;宋紹劍;林小峰;

風(fēng)力發(fā)電變槳矩機(jī)構(gòu)的改進(jìn)模型研究    陳建偉;葉林;

某兆瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組噪聲故障分析    張占一;劉棟;應(yīng)懷樵;楊金福;

UPR在兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)機(jī)艙罩成型中的應(yīng)用    陳澄;

風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)出最美的歌    本報(bào)記者 劉玉　通訊員 耿文茹

打破國(guó)外風(fēng)機(jī)的壟斷地位    班健

1.5兆瓦風(fēng)電機(jī)組問(wèn)世    張和平

國(guó)內(nèi)最大兆瓦級(jí)太陽(yáng)能電站在上海試運(yùn)行    記者 姚雯

追逐風(fēng)電業(yè)的誘人蛋糕    劉昆明

金風(fēng)科技(002202) 向下空間明顯大于投資機(jī)會(huì)    申銀萬(wàn)國(guó)

太陽(yáng)能發(fā)電不再自成“孤島”    徐瑞哲

無(wú)污染“電力銀行”在滬問(wèn)世    任荃

全省首個(gè)兆瓦級(jí)并網(wǎng)光伏電站在武開(kāi)工建設(shè)    焦文席曉喆

湘電向風(fēng)電領(lǐng)軍企業(yè)邁進(jìn)    記者 周月桂通訊員 周卓

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨(dú)立變槳距控制策略研究    張純明

大型變槳距直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)建模與控制策略研究    戴巨川

大型風(fēng)電機(jī)組變槳距控制策略研究    王哲

兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距系統(tǒng)控制技術(shù)研究    郭洪澈

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模與變槳距控制研究    高峰

大型風(fēng)力機(jī)變槳距控制技術(shù)研究    林勇剛

大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制算法研究    葉杭冶

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的智能控制研究    張新房

水平軸海流能發(fā)電機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)研究    劉宏偉

大型風(fēng)力機(jī)功率控制與最大能量捕獲策略研究    孔屹剛

電網(wǎng)友好型機(jī)組變槳距控制技術(shù)研究    敬章龍

兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳距機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析    甄海華

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變速變槳距控制研究    羅敏

風(fēng)電機(jī)組智能變槳距控制及優(yōu)化研究    李朝霞

兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳距控制技術(shù)研究    周波

大型風(fēng)電機(jī)組變槳距無(wú)模型控制研究    孫成豐

兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳距控制系統(tǒng)的研究    姜海全

風(fēng)力發(fā)電機(jī)電動(dòng)變槳距控制系統(tǒng)的優(yōu)化研究    吉小康

大型風(fēng)力機(jī)電動(dòng)變槳距控制技術(shù)研究    程海英

兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳距控制系統(tǒng)研究    馬曉巖