風能在大自然中廣泛存在,具有可再生、無污染等優(yōu)點,人們很早就已經(jīng)學會利用風能。人類科學技術(shù)的飛速發(fā)展,使能源短缺、環(huán)境污染等問題日漸凸顯出來,風力發(fā)電以其成本低廉,發(fā)電量高和對環(huán)境友好而逐漸受到人們的廣泛關(guān)注,大型的風力發(fā)電機組成為目前研究的重點。液壓系統(tǒng)憑借其比功率密度高、操縱控制方便、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點,應(yīng)用于兆瓦級的風力發(fā)電機組中,用以對剎車系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)提供驅(qū)動力。大型風力發(fā)電機組中發(fā)電機無法獨立完成輸出功率的穩(wěn)定控制,往往需要采用變槳距控制技術(shù)來達到輸出功率穩(wěn)定的目的。變槳系統(tǒng)可以根據(jù)當前風速和功率輸出的要求進行實時調(diào)節(jié)槳距角來控制葉輪轉(zhuǎn)速來達到發(fā)電機并網(wǎng)轉(zhuǎn)速進行發(fā)電。變槳系統(tǒng)根據(jù)變槳驅(qū)動方式不同分為液壓驅(qū)動變槳和電機驅(qū)動變槳。變槳系統(tǒng)在實際工作中條件極其惡劣,各種變應(yīng)力及過負荷運轉(zhuǎn)導致液壓系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)尤其是變槳執(zhí)行機構(gòu)極易發(fā)生故障。本文以風力發(fā)電機組的液壓變槳系統(tǒng)為研究對象,從運行理論、液壓系統(tǒng)的組成、變槳系統(tǒng)的控制模式、常見故障及處理辦法等幾方面進行研究,具體包括:1.基于風力發(fā)電機組的基本運行理論和運行工況,分析了變槳距控制原理;2.介紹了風力發(fā)電機組的典... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

風力發(fā)電機組結(jié)構(gòu)示意圖

第1章緒論3圖1.2風力發(fā)電機組的分類在結(jié)構(gòu)上，根據(jù)槳葉是否能相對輪轂旋轉(zhuǎn)把風力發(fā)電機組分為兩大類：定槳距風力發(fā)電機組和變槳距風力發(fā)電機組[4]。定槳距風力機的槳葉固定在輪轂上，二者之間無相對轉(zhuǎn)動，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計就使得定槳距風力機對于風速變化的調(diào)節(jié)能力較弱，適應(yīng)性相對較差，逐漸被變槳距風力機所取代。變槳距風力機的槳葉與輪轂之間用軸承連接，槳葉可以圍繞中心軸的軸線旋轉(zhuǎn)，從而可以根據(jù)不同的風力大小調(diào)節(jié)槳葉的位置，目前已被廣泛應(yīng)用于大型風力發(fā)電機組中[5]。如圖1.3所示是丹麥VESTASV80型變槳距風力發(fā)電機組。本文將圍繞變槳距風力發(fā)電機組進行研究。

第1章緒論5槳葉位置并對其進行角度控制。兆瓦級液壓變槳系統(tǒng)需要更強的變槳距調(diào)節(jié)能力，所以獨立液壓變槳機構(gòu)，對每個槳葉進行獨立控制[8]。圖1.4風力發(fā)電機組液壓變槳系統(tǒng)1.3.2電動機驅(qū)動的變槳系統(tǒng)電動變槳系統(tǒng)的動力來源是伺服電動機，采用伺服電動機來帶動變槳減速器，將電機轉(zhuǎn)速降低到一定轉(zhuǎn)速來驅(qū)動槳葉，使槳葉圍繞變槳軸線旋轉(zhuǎn)。從而使槳葉槳距角在一定范圍內(nèi)變化，完成對系統(tǒng)響應(yīng)的要求。電動變槳距系統(tǒng)主要由伺服電機、UPS、減速器、槳葉位置編碼器和控制器組成，如圖1.5所示。每個槳葉有一個單獨的變槳驅(qū)動系統(tǒng)來執(zhí)行操作[9]，位置編碼器測得的數(shù)據(jù)傳遞給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)經(jīng)過計算發(fā)出調(diào)整指令，減速器完成變槳操作[10]。1.支撐外圈2.位移傳感器3.內(nèi)齒圈4.主動齒輪5.支撐板6.電氣板7.制動齒輪8.接近開關(guān)9.傳感器放大器10.伺服電機圖1.5電動機驅(qū)動的變槳系統(tǒng)原理圖電動變槳系統(tǒng)需要為每一個槳葉的動力系統(tǒng)配備一個備用電源（UPS）。備用電源是在失去主電源時（一般是電網(wǎng)故障失電或風力發(fā)電機組自身故障斷開


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