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《恒壓網絡電液變量馬達的風力機變槳距控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、2014年11月農業(yè)機械學報第45卷第11期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．11．032*恒壓網絡電液變量馬達的風力機變槳距控制殷秀興林勇剛李偉王成東劉宏偉顧亞京(浙江大學流體動力與機電系統(tǒng)國家重點實驗室，杭州310027)摘要:提出恒壓網絡電液變量馬達的風力機變槳距控制技術，通過調節(jié)接入到恒壓網絡中變量馬達的排量來控制變槳轉矩和方向，并適應變槳載荷的變化。在此基礎上，構建了系統(tǒng)數學模型，分析了其雙閉環(huán)的槳距角位置控制特性和參考槳距角的模糊給定策略，并進行了仿真實驗。結果表明，變量馬達變槳距的響應速度較快，可將傳動鏈轉矩穩(wěn)定于
2、額定值的5%以內，將功率穩(wěn)定于額定值的6%以內。相比于常規(guī)變槳距方式，該方式變槳效率較高，功率和轉矩控制的準確性較好。關鍵詞:恒壓網絡風力機變量馬達變槳距雙位置閉環(huán)控制中圖分類號:TM614;TK83文獻標識碼:A文章編號:1000-1298(2014)11-0206-06電動變槳距的系統(tǒng)結構較為緊湊，同步與準確引言性較好，但易產生過量熱負荷，較難實現(xiàn)大慣量負載［15］［16］當來流風速高于其額定值時，風電系統(tǒng)根據風的變槳距控制。液壓變槳距容易實現(xiàn)大慣量速的變化，通過變槳距控制，實時地調節(jié)槳葉的節(jié)距負載的變槳距控制，但采用閥控缸與活塞連桿形式角，限制風輪捕獲的機
3、械動能，穩(wěn)定輸出功率，同時的傳動機構，需將液壓缸的直線位移轉換為槳距角降低載荷波動和沖擊。并網過程中，變槳距控制還位移，因線位移與角位移間存在非線性轉換，從而導可實現(xiàn)發(fā)電機快速無沖擊地并網運行，提高系統(tǒng)的致系統(tǒng)控制精度較低，動態(tài)性能欠佳。發(fā)電效率和電能質量。變槳距作為主流風電機組實鑒于此，提出恒壓網絡電液變量馬達的變槳距現(xiàn)變速運行與功率控制的必備的關鍵技術之一，正控制方式，采用電動機與變量液壓馬達聯(lián)合作動與起到越來越重要的作用。國外大型尤其是兆瓦級以控制的方式，不僅具有電動變槳距的結構簡潔等優(yōu)上的變速恒頻風力機組也都毫無例外地采用了變槳點，而且具有液壓變槳距易于
4、實現(xiàn)大慣量負載的變［1］距控制技術。槳距控制的優(yōu)點。同時，該方式克服了電動變槳距然而，目前風力機均采用電動或液壓缸的變槳的易過熱和液壓變槳距結構復雜、控制精度較低等［2－8］距控制方式。針對電動變槳距的研究較多地涉缺點。及電機變槳距的模型與控制方案，并未指明該系統(tǒng)本文設計變量馬達變槳距控制系統(tǒng)，闡述其變的缺點和改進的方向。文獻［9－12］較多地關注變槳距控制的工作原理，構建系統(tǒng)變槳距控制的數學槳距控制器的設計，但并未研究液壓變槳距控制的模型，給出槳距角的雙閉環(huán)位置控制模型。同時，提精度和簡潔性等問題。出參考槳距角的模糊給定策略，并搭建仿真實驗平［13］［14］姜
5、繼海等和馬琛俊設計并研究了風力機臺，進行變槳距控制的對比實驗研究。的直驅式容積控制及其節(jié)能型電-液復合變槳距系1設計與原理統(tǒng)。設計了該系統(tǒng)的半物理仿真實驗臺，進行了仿真實驗研究，證明了該系統(tǒng)的可行性和有效性。然如圖1，變槳距系統(tǒng)主要由恒壓網絡、變排量液而，該系統(tǒng)變槳距控制的關鍵元件仍采用液壓缸，且壓馬達、變槳齒輪系以及風力機槳葉等構成。其中，該系統(tǒng)強調變槳距控制中并不重要的節(jié)能性，對控由電動機、變量泵、蓄能器、安全閥等構成了恒壓網制的高效性和精度卻未涉及，系統(tǒng)效率和精度有待絡，該網絡輸給變排量液壓馬達的油壓相對穩(wěn)定，壓驗證。力大小取決于蓄能器的充液狀態(tài)，流量隨變
6、槳載荷收稿日期:2013-12-16修回日期:2014-03-04*國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體科學基金資助項目(51221004)和“十二五”國家科技支撐計劃資助項目(2012BAA01B01)作者簡介:殷秀興，博士生，主要從事風力及海流能發(fā)電與控制研究，E-mail:lixingfile@163．com通訊作者:林勇剛，副教授，主要從事風力及海流能發(fā)電研究，E-mail:yglin@zju．edu．cn第11期殷秀興等:恒壓網絡電液變量馬達的風力機變槳距控制207的變化而變化。變量液壓馬達通過行星式變槳齒輪油經濾油器、變量泵和單向閥后輸出并作為驅動變系與槳葉
7、連接，該液壓馬達為ＲexrothA6VM系列電量馬達及其變量機構的恒壓油源。同時，比例方向液比例連續(xù)變排量液壓馬達，采用軸向柱塞斜盤式閥得電并控制變量液壓缸活塞桿變量的位移，變量結構，通過電控比例方向閥和變量液壓缸對其排量液壓缸繼而控制變量液壓馬達進行變槳距控制。當進行連續(xù)地控制，其排量正比于所施加的電流控制實際輸出功率超過額定值較多時，比例閥處于右位，信號，內置的變量缸位移傳感器用于實時檢測馬達變量液壓缸左移，變量液壓馬達帶動槳葉順槳，槳距排量。比例放大器將控制器輸出的電壓信號轉成電角增大;當實際功率減小到很接近額定值且二者之流信號以驅動比例方向閥和變量液壓缸
8、動作，變量差的變化率較大
