對于地處高寒山區(qū)與濕冷地區(qū)的風(fēng)電場,葉片覆冰是導(dǎo)致風(fēng)電機組非計劃停機的主要原因之一,而目前仍沒有成熟可靠的自動除冰系統(tǒng)。為實現(xiàn)對風(fēng)力機葉片的自動除冰,本文從覆冰檢測指標提取研究和除冰控制邏輯研究切入,并基于LabVIEW軟件,設(shè)計并開發(fā)了一套具有覆冰檢測與除冰功能的在線系統(tǒng)。首先,本文選取長度為1000mm的玻璃鋼材料葉片為實驗對象,以人工方式模擬風(fēng)力機葉片覆冰,通過對其做模態(tài)分析,獲取到覆冰葉片前三階的模態(tài)振型數(shù)據(jù)�；诟脖鶎θ~片模態(tài)振型曲率的改變與多階模態(tài)信息融合的思想,提取出了一套適用于風(fēng)力葉片覆冰位置與厚度診斷的定量指標,研究表明該診斷指標具有較高的準確性�；贚abVIEW,并通過Math Scrip節(jié)點調(diào)用Matlab程序,開發(fā)了覆冰狀態(tài)檢測的相關(guān)功能模塊。其次,本文根據(jù)超聲波除冰的理論,通過對工程實際中風(fēng)力機葉片所受外力以及振動形式的分析,確定了沿葉片翼展反向的除冰動作次序。并結(jié)合覆冰狀態(tài)定量檢測理論,基于統(tǒng)計學(xué)原理與開關(guān)控制模型,提取出了除冰控制信號�；贚abVIEW和Modbus,開發(fā)了除冰控制等功能模塊。從數(shù)據(jù)流的角度出發(fā),分析了LabVIEW軟件的幾種主要設(shè)計模式。本文選取了基于條件結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)者與消費者模式和靜態(tài)單循環(huán)模式對數(shù)據(jù)采集、覆冰檢測、除冰控制模塊進行了集成。最后,基于人工環(huán)境實驗室,設(shè)計并搭建了風(fēng)力機葉片除冰系統(tǒng)模擬實驗平臺。基軟件系統(tǒng)與實驗平臺系上述研究成果,對軟件系統(tǒng)與實驗平臺系統(tǒng)進行了調(diào)試,結(jié)果顯示整個系統(tǒng)能穩(wěn)定、準確的運行。采用人工覆冰的方式,對所集成的系統(tǒng)進行了驗證,重點觀察了系統(tǒng)的覆冰檢測結(jié)果、除冰機構(gòu)動作以及超聲波除冰現(xiàn)象,結(jié)果表明本文所設(shè)計的系統(tǒng)是可靠的。
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM614