開(kāi)題報(bào)告-風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓獨(dú)立變漿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

《開(kāi)題報(bào)告-風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓獨(dú)立變漿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《開(kāi)題報(bào)告-風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓獨(dú)立變漿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 論文題目： 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的液壓獨(dú)立變漿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 開(kāi)題時(shí)間：年 3 月 20 日 1． 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當(dāng)今國(guó)際政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、外交關(guān)注的焦點(diǎn)。中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)快速發(fā)展，離不開(kāi)有力的能源保障。我國(guó)能源資源品種豐富，人均占有量較少。水能和煤炭資源蘊(yùn)含量分別居世界第一位和第三位，石油和天然氣資源的探明剩余

2、可采儲(chǔ)量目前僅列世界第13和第17位，各種能源資源人均占有量都低于世界平均水平。在世界化石能源快速消耗，環(huán)境污染日益嚴(yán)重的形勢(shì)下，風(fēng)能作為一種清潔的永續(xù)能源，與傳統(tǒng)能源相比，風(fēng)力發(fā)電不依賴外部能源，沒(méi)有燃料價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)電成本穩(wěn)定，也沒(méi)有碳排放等環(huán)境成本;此外，可利用的風(fēng)能在全球范圍內(nèi)分布都很廣泛。正是因?yàn)橛羞@些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，風(fēng)力發(fā)電逐漸成為許多國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。 風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的核心是風(fēng)電機(jī)組及其部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，我國(guó)風(fēng)電絕大部分關(guān)鍵技術(shù)落后，有些甚至是空白。我國(guó)在“九五”期間重點(diǎn)對(duì)600KW三葉片、定槳距、失速型、雙速發(fā)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行了研制，掌握了整體總裝技術(shù)和關(guān)鍵部件葉

3、片、電控、發(fā)電機(jī)、齒輪箱等的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，并初步掌握了總體設(shè)計(jì)技術(shù)。600KW失速型風(fēng)電機(jī)組及其主要部件如電氣控制系統(tǒng)、葉片等實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化批量生產(chǎn)。對(duì)變槳距600KW風(fēng)電機(jī)組也研制了樣機(jī)?！笆濉逼陂g在“863”計(jì)劃中對(duì)兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行攻關(guān)，在攻關(guān)計(jì)劃中對(duì)750KW的矢速性風(fēng)電機(jī)組的產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行攻關(guān)。“十五”期間重點(diǎn)安排了兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組的研制課題，完全立足于自主設(shè)計(jì)，技術(shù)方案采取雙饋發(fā)電機(jī)、多級(jí)增速箱、變槳距、變速技術(shù)，很大地促進(jìn)了我國(guó)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展。 當(dāng)今風(fēng)電技術(shù)日趨成熟，風(fēng)電機(jī)組向著大型化方展。目前，在歐美等國(guó)生產(chǎn)的大中型風(fēng)電機(jī)組中，安全與功率控制單元幾乎都是液壓系統(tǒng)

4、控制的。變槳距調(diào)節(jié)技術(shù)使風(fēng)電機(jī)組提供了更好的輸出功率品質(zhì)，因此變槳距調(diào)節(jié)是大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最佳選擇，已成為主流機(jī)型的必備技術(shù)之一。 變槳距控制是根據(jù)風(fēng)速的變化來(lái)調(diào)整葉片的槳距角，從而控制發(fā)電機(jī)的輸出功率，變槳距控制風(fēng)力機(jī)的葉片通過(guò)軸承固定在輪毅上，可以繞葉片的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)整葉片的槳距角。在高風(fēng)速情況下，槳距角隨著風(fēng)速的增加不斷向正的安裝角度方向調(diào)整，減小氣流攻角以保持較小的升力來(lái)限制功率。由于槳距角可以連續(xù)調(diào)節(jié)，因此在高風(fēng)速情況下可使發(fā)電機(jī)的輸出功率保持在額定功率，這意味著變槳距風(fēng)電機(jī)組對(duì)由溫度和海拔高度的變化所引起的空氣密度的變化并不敏感。 目前變槳距風(fēng)電機(jī)組的變槳驅(qū)動(dòng)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)

5、動(dòng)兩種形式并存的局面。按槳距角的控制方式又可分為統(tǒng)一變槳距系統(tǒng)和獨(dú)立變槳距系統(tǒng)。統(tǒng)一變槳距控制時(shí)，各槳葉節(jié)距角同時(shí)改變相同的角度;獨(dú)立變槳距控制時(shí)，各槳葉節(jié)距角的改變量可以各不相同，獨(dú)立變槳距控制因其能夠在穩(wěn)定輸出功率的同時(shí)提高風(fēng)電系統(tǒng)的整體性能，特別是在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，由于風(fēng)輪掃過(guò)面積大，各個(gè)槳葉處風(fēng)速相差大，所以采用不同的槳距角更符合風(fēng)力機(jī)控制要求，其逐漸成為變槳距控制的主導(dǎo)。 2． 本課題研究的目的 目前，世界范圍內(nèi)能源緊缺，傳統(tǒng)能源又對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的污染，因此新能源越來(lái)越顯示出其重要地位。我國(guó)并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自70年代問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)歷了近30年的發(fā)展歷史。但由于一開(kāi)始技

6、術(shù)條件匱乏，設(shè)計(jì)人員對(duì)風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行工況認(rèn)識(shí)不足等種種原因，所設(shè)計(jì)的變距系統(tǒng)，其可靠性遠(yuǎn)不能滿足風(fēng)力機(jī)正常運(yùn)行的要求，使后來(lái)進(jìn)入商品化的風(fēng)機(jī)都放棄了變距機(jī)構(gòu)而采用了較為簡(jiǎn)單而又穩(wěn)定的定槳距結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索實(shí)踐，隨著技術(shù)條件的改善，設(shè)計(jì)人員對(duì)風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行工況和各種受力狀態(tài)已經(jīng)有了深入的了解，不再滿足于僅僅提高風(fēng)力機(jī)運(yùn)行的可靠性，而開(kāi)始追求更高的風(fēng)能利用系數(shù)以捕獲更多的風(fēng)能，來(lái)得到更大的輸出功率。葉片技術(shù)的發(fā)展使得變漿距系統(tǒng)的普遍化打下了基礎(chǔ)。采用變距機(jī)構(gòu)的風(fēng)力機(jī)可以使葉輪重量減輕，并使整機(jī)的受力狀況大為改善，并能在偏航機(jī)構(gòu)的輔助下，更多的捕獲風(fēng)能，而且在單一槳葉遇到故障停機(jī)時(shí)，其余兩槳葉仍可

7、繼續(xù)帶傷工作，減少事故的發(fā)生，大大提高了風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性。 三．本課題研究的意義 我國(guó)擁有非常豐富的風(fēng)能資源，并且是世界上利用風(fēng)力最早的國(guó)家之一，但進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)科研的工作起步較晚，使得風(fēng)力發(fā)電的諸多關(guān)鍵技術(shù)壟斷在歐美，特別是丹麥等國(guó)家的手中。隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，缺乏風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)己成為制約我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大障礙，特別是與風(fēng)電發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)風(fēng)電技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大型化、變槳距控制技術(shù)和變速恒頻等先進(jìn)風(fēng)電技術(shù)研發(fā)方面還存在較大差距。 基于這樣的技術(shù)現(xiàn)狀，我國(guó)已投入運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組絕大部分是進(jìn)口機(jī)組，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的機(jī)組中很大一部分也是仿制國(guó)外引進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，使我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)不但受

8、到運(yùn)輸、安裝、售前售后等方面的制約，而且機(jī)組安裝成本過(guò)高，加大了全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的難度。中國(guó)不能全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，究其根本來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)水平仍然是最主要的制約因素。所以加快我國(guó)風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)是目前急待解決的問(wèn)題。所以，作為大型變槳距風(fēng)力機(jī)核心技術(shù)，變槳距控制技術(shù)的研究是我國(guó)當(dāng)前在風(fēng)電領(lǐng)域的重要課題之一。本論文對(duì)風(fēng)電技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)之一的液壓變槳距系統(tǒng)作了初步的研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 四．課題研究方法及手段 首先，.通過(guò)廣泛的查閱相關(guān)資料，了解風(fēng)力發(fā)電的歷史，及目前兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)組的發(fā)展?fàn)顩r及研究成果，在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展及其趨勢(shì)。系統(tǒng)的了解變漿距原理和方法，并且通過(guò)學(xué)習(xí)，了解液壓變

9、漿距的相關(guān)知識(shí)。 其次，根據(jù)風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)原理，從理論上得出風(fēng)力機(jī)變槳距控制策略，提出采用液壓變槳距控制方案，并對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。并分析計(jì)算變槳距所需驅(qū)動(dòng)力矩，以此為依據(jù)進(jìn)行主要部件的承載力，進(jìn)行主要部件的選擇。 最后，通過(guò)分析計(jì)算變漿距所需驅(qū)動(dòng)力，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 五．課題進(jìn)度安排 3月21日至3月27日 分析題目，查閱文獻(xiàn) 3月28日至4月03日 完成英文翻譯，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 4月04日至4月10日 進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4月11日至4月17日 4月18日至4月24日 4月25日至5月01日 5月02日至5月08日 5月09日至5月15日 5月16日至5月2

10、2日 5月23日至5月29日 6月01日至6月15日 六．參考文獻(xiàn) [1] 李俊峰，高虎，王仲穎.《2008中國(guó)風(fēng)電發(fā)展報(bào)告》[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版，2008 [2] Vaughn Nelson.Wind energy:renewable energy and the environment[M]. Florida:CRC Press，2009. [3] Arthouros Zervos，SvenTeske， Steve Sawyer .Global Wind Energy Outlook 2008[R].Brussels:Global W

11、ind Energy Council，2008. [4] 施鵬飛.全球風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)況及發(fā)展趨勢(shì)[J].電網(wǎng)與清潔能源，2008，24(1):3-5. [5] 許洪華，郭金東，鄂春良.世界風(fēng)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)未來(lái)風(fēng)電發(fā)展探討[J].電力設(shè)備，2005,6. [6] 王大中.21世紀(jì)中國(guó)能源科技發(fā)展展望[M].北京:清華大學(xué)出版社，2007. [7] 宋礎(chǔ)，劉漢中.海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].太陽(yáng)能，2006. [8] 葉杭冶.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006. [9] Erich Hau.Wind Turbines:Fundamentals T

12、echno1ogies Application Economics [M].London:Springer，2005. [10] 曹冬宇，柴建云，李永東.基于CAN總線通訊的變槳距風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)[J].電氣傳動(dòng)，2007. [11] 楊爾莊.液壓技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用概況 [J].Hydraulics Pneumatics& Seals，2006. [12] Rexroth Bosch Group，Drive&Control Technology for Wind Turbines[M]，2008 [13] 劉光德，邢作霞，李科.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動(dòng)變槳距系統(tǒng)的研究[J].電機(jī)與控制應(yīng)

13、用，2006. [14] 邢鋼，郭威.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距控制方法研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008，24(5):181-186. [15] 楊莉，孫衙，李濤.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變槳距模糊Pro控制[J].微計(jì)算機(jī)信息，2008. [16] 郭慶鼎，趙麟，郭洪澈.1MW變速變距風(fēng)力發(fā)電機(jī)的滑模變結(jié)構(gòu)魯棒控制[J]. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005. [17] 姚興佳，溫和煦，鄧英.變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變槳距智能控制[J].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008. [18] 姚興佳，宋俊.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009. [20] 姚興佳，單光坤，劉穎明.大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距機(jī)構(gòu)分析與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007. [21] 李強(qiáng)，姚興佳，陳雷.兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳距機(jī)構(gòu)分析[J].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004.