當(dāng)今風(fēng)電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,只有掌握核心技術(shù)、在風(fēng)電的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)行突破和創(chuàng)新,才能牢牢把控市場(chǎng),立于不敗之地。變槳電液作動(dòng)器系統(tǒng)是一種結(jié)合了傳統(tǒng)液壓變槳和電動(dòng)變槳優(yōu)勢(shì)的技術(shù)方案。本文采用數(shù)學(xué)建模分析、仿真研究相結(jié)合的辦法,對(duì)設(shè)計(jì)的2MW電液作動(dòng)器系統(tǒng)的工作模式和控制方法進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1.在現(xiàn)有電液作動(dòng)器的工作原理、工作模式的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)改進(jìn)了液壓回路,使之滿足變槳需求。利用ADAMS軟件計(jì)算了槳距角和液壓缸伸縮量的關(guān)系,然后通過(guò)BLADED計(jì)算2MW風(fēng)力機(jī)的變槳距載荷,作為液壓元件和電機(jī)選型的載荷依據(jù)。根據(jù)液壓回路特點(diǎn)、各液壓元件和電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計(jì)了液壓集成閥塊,并進(jìn)行了三維零件組裝,利用裝配體模型分析了電液作動(dòng)器的模態(tài)。與其它幾階模態(tài)相比,3階和4階模態(tài)振動(dòng)范圍最大,并且諧響應(yīng)在三階和四階模態(tài)頻率附近共振幅度最大,所以作動(dòng)器的固有頻率位于50Hz-75Hz之間。2.根據(jù)2MW電液作動(dòng)器系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理,可以完成4種工作模式:開(kāi)槳、關(guān)槳、正常變槳運(yùn)行、緊急關(guān)槳。以風(fēng)力機(jī)、液壓系統(tǒng)和永磁交流伺服電機(jī)的相關(guān)理論為基礎(chǔ),建立了系統(tǒng)各主要元件的數(shù)學(xué)模型和...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 電液作動(dòng)器系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電液作動(dòng)器簡(jiǎn)介
        1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 風(fēng)力機(jī)變槳距控制理論
    2.1 翼型理論
        2.1.1 翼型的幾何定義
        2.1.2 翼型空氣動(dòng)力學(xué)
    2.2 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析
        2.2.1 致動(dòng)盤的輸入功率
        2.2.2 致動(dòng)盤的輸出功率
        2.2.3 風(fēng)能利用系數(shù)及貝茨極限
    2.3 風(fēng)力機(jī)變槳載荷情況
        2.3.1 氣動(dòng)力變槳載荷
        2.3.2 重力變槳載荷
        2.3.3 離心力變槳載荷
    2.4 風(fēng)力機(jī)變槳距控制
        2.4.1 風(fēng)力機(jī)變槳距原理
        2.4.2 風(fēng)力機(jī)變槳距控制策略
    2.5 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)力機(jī)變槳電液作動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 風(fēng)力機(jī)電液作動(dòng)器系統(tǒng)方案
    3.2 變槳距機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.3 變槳機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算
        3.3.1 正常風(fēng)載荷下風(fēng)力機(jī)變槳載荷
        3.3.2 極端風(fēng)載荷下風(fēng)力機(jī)變槳載荷
    3.4 系統(tǒng)選型
        3.4.1 液壓缸選型計(jì)算
        3.4.2 液壓泵和電機(jī)選型計(jì)算
        3.4.3 油箱設(shè)計(jì)和應(yīng)急蓄能器選型
        3.4.4 選擇液壓閥
    3.5 變槳電液作動(dòng)器集成閥塊設(shè)計(jì)
        3.5.1 確定閥塊油道孔徑
        3.5.2 選取閥塊材料
        3.5.3 計(jì)算相鄰油道最小壁厚
        3.5.4 閥塊的油道布置及其設(shè)計(jì)要求
    3.6 電液作動(dòng)器模態(tài)分析
        3.6.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)
        3.6.2 建立電液作動(dòng)器模型
        3.6.3 模型網(wǎng)格劃分
        3.6.4 邊界條件與約束設(shè)置
        3.6.5 電液作動(dòng)器模態(tài)分析
        3.6.6 電液作動(dòng)器諧響應(yīng)分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 風(fēng)力機(jī)變槳電液作動(dòng)器數(shù)學(xué)建模與仿真分析
    4.1 作動(dòng)器液壓回路的建模
        4.1.1 管路壓力損失
        4.1.2 蓄能器數(shù)學(xué)模型
        4.1.3 液壓系統(tǒng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)建模
    4.2 電機(jī)控制及電子控制回路建模
        4.2.1 永磁交流同步電機(jī)構(gòu)成
        4.2.2 同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型
        4.2.3 三相電壓源SVPWM逆變器技術(shù)
        4.2.4 電機(jī)控制思路
    4.3 機(jī)械變槳機(jī)構(gòu)系統(tǒng)仿真模型
    4.4 電液作動(dòng)器系統(tǒng)仿真模型
    4.5 非故障狀態(tài)下仿真結(jié)果分析
    4.6 故障狀態(tài)下仿真結(jié)果分析
        4.6.1 液壓泵泄漏對(duì)系統(tǒng)的影響
        4.6.2 液壓缸內(nèi)泄漏和外泄漏對(duì)系統(tǒng)的影響
        4.6.3 油液含氣量對(duì)系統(tǒng)的影響
        4.6.4 風(fēng)載荷沖擊對(duì)系統(tǒng)的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 變槳電液作動(dòng)器系統(tǒng)控制算法設(shè)計(jì)研究
    5.1 控制算法概述
    5.2 經(jīng)典PID控制的缺陷分析
    5.3 電液作動(dòng)器位置自抗擾控制器
        5.3.1 自抗擾控制器的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)組成
        5.3.2 自抗擾控制器算法設(shè)計(jì)
    5.4 自抗擾控制器仿真實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 槳距角跟蹤曲線對(duì)比
        5.4.2 風(fēng)載荷沖擊干擾
        5.4.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號(hào)：3786128