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      一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方法

      文檔序號(hào):5261876閱讀:293來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方法。
      背景技術(shù)
      變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是指整個(gè)葉片繞葉片中心軸旋轉(zhuǎn),使葉片攻角在一定范圍 (一般0° 90° )內(nèi)變化,以便調(diào)節(jié)輸出功率不超過(guò)設(shè)計(jì)容許值。在機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí),需要緊急停機(jī),一般應(yīng)先使葉片順槳,這樣機(jī)組結(jié)構(gòu)中受力小,可以保證機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性。變槳距葉片一般葉寬小,葉片輕,機(jī)頭質(zhì)量比失速機(jī)組小,不需很大的剎車,啟動(dòng)性能好。在低空氣密度地區(qū)仍可達(dá)到額定功率,在額定風(fēng)速之后,輸出功率可保持相對(duì)穩(wěn)定,保證較高的發(fā)電量。但由于增加了一套變槳距機(jī)構(gòu),增加了故障發(fā)生的機(jī)率,而且處理變距機(jī)構(gòu)葉片軸承故障難度大。變距機(jī)組比較適于高原空氣密度低的地區(qū)運(yùn)行,避免了當(dāng)失速機(jī)安裝角確定后,有可能夏季發(fā)電低,而冬季又超發(fā)的問(wèn)題。變槳距機(jī)組適合于額定風(fēng)速以上風(fēng)速較多的地區(qū),這樣發(fā)電量的提高比較明顯。目前,國(guó)內(nèi)外主流的水平軸風(fēng)機(jī)都采用同步變槳的方式進(jìn)行槳距角的變化。這是由于在最初的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)風(fēng)速是以整個(gè)風(fēng)輪面內(nèi)不變來(lái)計(jì)算的。通用的變槳方式的缺點(diǎn)如下以通用變槳方式進(jìn)行變槳,風(fēng)輪葉片只有在某一高度點(diǎn)位置時(shí)達(dá)到所設(shè)計(jì)的攻角,而其它點(diǎn)則達(dá)不到設(shè)計(jì)攻角,這樣會(huì)使風(fēng)輪葉片受力在風(fēng)輪掃掠面內(nèi)不均勻,增加風(fēng)輪內(nèi)部的不對(duì)稱載荷,影響風(fēng)輪壽命。

      發(fā)明內(nèi)容
      為解決以上技術(shù)上的不足,本發(fā)明提供了一種能夠精確變槳,從而使風(fēng)輪內(nèi)部載荷對(duì)稱,延長(zhǎng)風(fēng)輪壽命的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方法。本發(fā)明是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方法,包括以下步驟a.設(shè)定周期測(cè)量輪轂處的空氣來(lái)流風(fēng)速ζ和葉素的線速度G,得出合成風(fēng)速P = g + ^;,攻角α為合成風(fēng)速,方向與旋轉(zhuǎn)平面的夾角減去槳距角,根據(jù)公式
      計(jì)算出三個(gè)葉片重心位置高度h的風(fēng)速V,其中Vtl為輪轂高度Iitl的合成風(fēng)速ρb.計(jì)算出來(lái)的風(fēng)速ν對(duì)應(yīng)有葉片槳距角的設(shè)定值,三個(gè)變槳系統(tǒng)分別根據(jù)三個(gè)葉片各自重心位置處的風(fēng)速將各自相應(yīng)的槳距角調(diào)整到設(shè)定值,并在葉片旋轉(zhuǎn)過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整槳距角;C.根據(jù)葉片在最高處與最低處空氣來(lái)流風(fēng)速的差值,調(diào)整步驟a中的設(shè)定周期。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明能夠應(yīng)用于大功率風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中。將每個(gè)葉片看成一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體,而每個(gè)葉片對(duì)風(fēng)輪的載荷較同步變槳更加均勻,有利于風(fēng)機(jī)輪轂壽命的提高。雖然此種方法增加了對(duì)于變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求,但對(duì)于輪轂壽命的提升有利,且在目前的生產(chǎn)制造水平下,如后期進(jìn)行維護(hù)時(shí),更換變槳機(jī)構(gòu)的成本遠(yuǎn)比更換輪轂的成本要小,且更換變槳機(jī)構(gòu)所用時(shí)間和更換整個(gè)輪轂相比也是少很多。能夠有效減少輪轂的載荷,增加其壽命,在風(fēng)機(jī)后期維護(hù)過(guò)程中可大大縮短更換輪轂耗費(fèi)時(shí)間。


      圖1為本發(fā)明的工作流程框圖。
      具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明這里需要三個(gè)基本知識(shí)點(diǎn)(1)從葉素理論進(jìn)行考慮,某一特定葉素所受載荷為SFL =Cl-C-STSFd =Cd-C-ST式中δ &為葉素所受升力,δ 為葉素所受阻力,C為弦長(zhǎng),δ r為葉素長(zhǎng)度,升力系數(shù)Q和阻力系數(shù)Cd由攻角α確定。在葉片整個(gè)長(zhǎng)度上進(jìn)行積分可得整個(gè)葉片受力,再根據(jù)力的合成來(lái)計(jì)算整個(gè)風(fēng)輪的受力。(2)葉素處風(fēng)速計(jì)算如下歹=g + G
      權(quán)利要求
      1. 一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方法,其特征在于,包括以下步驟a.設(shè)定周期測(cè)量輪轂處的空氣來(lái)流風(fēng)速ζ和葉素的線速度G,得出合成風(fēng)速
      全文摘要
      本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方法,包括以下步驟a.設(shè)定周期測(cè)量輪轂處的空氣來(lái)流風(fēng)速和葉素的線速度,得出合成風(fēng)速和攻角α,計(jì)算出三個(gè)葉片重心位置高度的風(fēng)速,其中為輪轂高度的合成風(fēng)速;b.計(jì)算出來(lái)的風(fēng)速v對(duì)應(yīng)有葉片槳距角的設(shè)定值,三個(gè)變槳系統(tǒng)分別根據(jù)三個(gè)葉片各自重心位置處的風(fēng)速將各自相應(yīng)的槳距角調(diào)整到設(shè)定值,并在葉片旋轉(zhuǎn)過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整槳距角;c.根據(jù)葉片在最高處與最低處空氣來(lái)流風(fēng)速的差值,調(diào)整步驟a中的設(shè)定周期。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明能夠有效減少輪轂的載荷,增加其壽命,在風(fēng)機(jī)后期維護(hù)過(guò)程中可大大縮短更換輪轂耗費(fèi)時(shí)間。
      文檔編號(hào)F03D7/00GK102287329SQ20111018709
      公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
      發(fā)明者于良峰, 蘇志勇 申請(qǐng)人:濟(jì)南軌道交通裝備有限責(zé)任公司
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