液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動系統(tǒng)特性與穩(wěn)速控制研究
本文關(guān)鍵詞:液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動系統(tǒng)特性與穩(wěn)速控制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,各國風(fēng)力發(fā)電行業(yè)快速發(fā)展,在緩解環(huán)境和能源危機(jī)方面發(fā)揮著重要作用。而液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為一種新型機(jī)型,與傳統(tǒng)雙饋機(jī)型和直驅(qū)機(jī)型相比,具有功重比高、減速比實時可調(diào)的優(yōu)點。為了方便液壓型風(fēng)電機(jī)組的安裝推廣和產(chǎn)品維護(hù),液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成為一大研究點,該機(jī)型機(jī)組采用落地式安裝,改變了傳動系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu),這給液壓系統(tǒng)的特性也帶來了影響,本文以長管路泵控液壓馬達(dá)系統(tǒng)為研究對象,重點研究了長管路對液壓系統(tǒng)帶來的影響,探討長管路條件下并網(wǎng)穩(wěn)速控制策略。針對管路對系統(tǒng)帶來的影響問題,本文建立了流體傳輸管道動態(tài)特性的基本方程,比較了三種建模方法下的系統(tǒng)轉(zhuǎn)速傳遞函數(shù)的異同,分析了三種建模方法的適用范圍。并基于流體線性摩擦理論,分析了系統(tǒng)參數(shù)對轉(zhuǎn)速傳遞函數(shù)的影響規(guī)律,推導(dǎo)出管道出口與入口的壓力比傳輸幅頻特性模型,研究液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組管道系統(tǒng)在頻域內(nèi)的壓力傳遞特性,通過MATLAB數(shù)值模擬計算,得到管道長度、直徑、油液密度等系統(tǒng)參數(shù)對系統(tǒng)壓力傳輸?shù)挠绊懸?guī)律,并研究了管道系統(tǒng)產(chǎn)生流體諧振的條件。在研究風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)轉(zhuǎn)速控制時,本文借鑒前人的工作成果,采用間接流量反饋加接直接轉(zhuǎn)速閉環(huán)的控制策略,利用AMESim軟件,搭建了定量泵-變量馬達(dá)長管路液壓系統(tǒng)仿真模型,研究了系統(tǒng)主要參數(shù)對長管路條件下的定量泵-變量馬達(dá)系統(tǒng)特性的影響規(guī)律。在理論及仿真分析基礎(chǔ)上,本文在30k W液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模擬實驗平臺上對系統(tǒng)的諧振特性進(jìn)行了分析與研究。
【關(guān)鍵詞】:風(fēng)力發(fā)電 液壓傳動 長管路 轉(zhuǎn)速控制
【學(xué)位授予單位】:燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TM315;TH137
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-23
- 1.1 引言11-14
- 1.1.1 全球風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11-13
- 1.1.2 中國風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢13-14
- 1.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀14-19
- 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理14-15
- 1.2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的典型結(jié)構(gòu)15-17
- 1.2.3 液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡介17-19
- 1.3 流體管道動態(tài)特性研究現(xiàn)狀19-21
- 1.3.1 長管路對風(fēng)電機(jī)組主傳動系統(tǒng)的影響19
- 1.3.2 流體管路模型簡述19-20
- 1.3.3 考慮管路效應(yīng)的液壓系統(tǒng)特性研究現(xiàn)狀20-21
- 1.4 課題來源與選題意義21-22
- 1.5 本文研究內(nèi)容22-23
- 第2章 液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)建模及分析23-55
- 2.1 風(fēng)速、風(fēng)力機(jī)、勵磁同步發(fā)電機(jī)23-29
- 2.1.1 風(fēng)速模型23-24
- 2.1.2 風(fēng)力機(jī)模型24-27
- 2.1.3 勵磁同步發(fā)電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩27-29
- 2.2 液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動系統(tǒng)建模29-31
- 2.2.1 定量泵數(shù)學(xué)模型29-30
- 2.2.2 變量馬達(dá)數(shù)學(xué)模型30-31
- 2.3 管路模型31-41
- 2.3.1 流體管道的集中參數(shù)模型32-35
- 2.3.2 流體管道的線性摩擦理論模型35-41
- 2.4 定量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速系統(tǒng)模型41-45
- 2.4.1 基于分段集中參數(shù)法的容積調(diào)速系統(tǒng)傳遞函數(shù)41-44
- 2.4.2 基于線性摩擦理論的容積調(diào)速系統(tǒng)傳遞函數(shù)44-45
- 2.5 容積調(diào)速系統(tǒng)模型分析45-54
- 2.5.1 三種建模方法下傳遞函數(shù)比較分析45-48
- 2.5.2 管道效應(yīng)對調(diào)速系統(tǒng)傳遞函數(shù)的影響48-49
- 2.5.3 系統(tǒng)主要參數(shù)對傳遞函數(shù)的影響49-54
- 2.6 本章小結(jié)54-55
- 第3章 液壓長管路閉式系統(tǒng)的諧振分析55-67
- 3.1 輸入端對系統(tǒng)特性的影響55-58
- 3.1.1 泵出口壓力對輸入轉(zhuǎn)矩的傳遞函數(shù)55-57
- 3.1.2 定量泵元件對系統(tǒng)諧振的影響57-58
- 3.2 負(fù)載端對系統(tǒng)特性的影響58-60
- 3.2.1 馬達(dá)負(fù)載端對系統(tǒng)的影響58-60
- 3.2.2 變量馬達(dá)元件對系統(tǒng)諧振的影響60
- 3.3 壓力比頻率特性影響因素研究60-65
- 3.3.1 管長對系統(tǒng)壓力傳輸特性的影響62
- 3.3.2 管徑對系統(tǒng)壓力傳輸特性的影響62-63
- 3.3.3 油液密度對系統(tǒng)壓力傳輸特性的影響63-64
- 3.3.4 油液運(yùn)動粘度對系統(tǒng)壓力傳輸特性的影響64
- 3.3.5 油液體積彈性模量對系統(tǒng)壓力傳輸特性的影響64-65
- 3.4 長管路液壓閉式系統(tǒng)諧振條件研究65-66
- 3.5 本章小結(jié)66-67
- 第4章 液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)速控制研究67-77
- 4.1 定量泵-變量馬達(dá)閉式容積系統(tǒng)原理67
- 4.2 容積調(diào)速開環(huán)系統(tǒng)仿真分析67-72
- 4.2.1 基于AMESim仿真平臺的液壓長管路系統(tǒng)68-70
- 4.2.2 不同管長條件下的系統(tǒng)響應(yīng)特性分析70-71
- 4.2.3 不同管徑條件下的系統(tǒng)響應(yīng)特性分析71
- 4.2.4 不同慣性負(fù)載條件下的系統(tǒng)響應(yīng)特性分析71-72
- 4.3 液壓長管路系統(tǒng)穩(wěn)速控制策略探究與仿真72-76
- 4.3.1 不同管長條件下的仿真結(jié)果分析74
- 4.3.2 不同管徑條件下的仿真結(jié)果分析74-75
- 4.3.3 不同慣性負(fù)載條件下的仿真結(jié)果分析75-76
- 4.4 本章小結(jié)76-77
- 第5章 液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實驗研究77-88
- 5.1 實驗臺簡介77-81
- 5.1.1 風(fēng)力機(jī)模擬系統(tǒng)78-79
- 5.1.2 液壓主傳動系統(tǒng)79-80
- 5.1.3 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)80-81
- 5.1.4 計算機(jī)(d SPACE)控制系統(tǒng)81
- 5.2 液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動系統(tǒng)實驗研究81-87
- 5.2.1 實驗介紹81-83
- 5.2.2 開環(huán)轉(zhuǎn)速控制實驗時的振動分析83
- 5.2.3 閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制實驗時的振動分析83-86
- 5.2.4 不同管路參數(shù)下的主傳動系統(tǒng)實驗研究86-87
- 5.3 本章小結(jié)87-88
- 結(jié)論88-89
- 參考文獻(xiàn)89-93
- 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果93-94
- 致謝94-95
- 作者簡介95
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動系統(tǒng)特性與穩(wěn)速控制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:260181
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