MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓變槳距機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和研究.pdf

1、運(yùn)用Solidworks三維設(shè)計(jì)軟件，建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳機(jī)構(gòu)的三維模型，并對(duì)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了分析。為了得到該機(jī)構(gòu)的運(yùn)行原理簡(jiǎn)化圖，將調(diào)節(jié)架簡(jiǎn)化為帶速度參數(shù)的滑塊，變槳輪盤(pán)簡(jiǎn)化為搖桿。依據(jù)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的矩陣法，根據(jù)變槳過(guò)程中控制油缸和安全油缸動(dòng)作的先后次序，在變槳初期，對(duì)處于靜止?fàn)顟B(tài)的安全油缸進(jìn)行簡(jiǎn)化，建立控制油缸的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組；在順槳期間，對(duì)處于靜止?fàn)顟B(tài)的控制油缸進(jìn)行簡(jiǎn)化，建立安全油缸動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組；聯(lián)立兩方程組后，則

2、建立了變槳機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模型。
　　 對(duì)該模型求一次導(dǎo)數(shù)，則得出該機(jī)構(gòu)的變槳角速度矩陣；對(duì)其求二次導(dǎo)數(shù)，則得出機(jī)構(gòu)變槳角加速度矩陣。以MATLAB軟件為工具，依據(jù)牛頓.辛普森數(shù)值方法編寫(xiě)計(jì)算程序，對(duì)變槳機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組進(jìn)行求解，得到變槳角速度、角加速度數(shù)值解，并繪制出變槳角速度、角加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律曲線。
　　 研究結(jié)果表明：在給定工況下，該變槳機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片在0°～90°槳距角范圍內(nèi)的變化；變槳機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)

3、建模時(shí)，將調(diào)節(jié)架簡(jiǎn)化為帶速度參數(shù)的滑塊，并按照油缸運(yùn)動(dòng)先后次序分步建模的方法是可行的；控制油缸、安全油缸變速階段，葉片變槳加速度比較大，且波動(dòng)劇烈；經(jīng)過(guò)輸入?yún)?shù)優(yōu)化后，加速度波動(dòng)明顯平緩。
　　 根據(jù)葉素理論，分析了槳葉截面的受力情況，分析了該力對(duì)葉根產(chǎn)生的扭矩情況。將該扭矩沿槳葉軸向進(jìn)行積分，建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組槳葉對(duì)變槳機(jī)構(gòu)的載荷模型。依據(jù)變槳機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化原理圖，得到了控制油缸的負(fù)載計(jì)算方程式。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)變槳控制精度及風(fēng)機(jī)輸出功