液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組諧振特性及抑制研究.pdf

1、在當(dāng)今新能源迅猛發(fā)展的背景下，風(fēng)能作為綠色能源，獲得了很大的發(fā)展空間?，F(xiàn)在，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)向多功率等級(jí)、廣應(yīng)用領(lǐng)域及多樣化機(jī)型發(fā)展。液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組就是在這種大環(huán)境趨勢(shì)下新興的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用。而隨著單臺(tái)機(jī)組的發(fā)電功率逐漸攀升，風(fēng)輪直徑、機(jī)組重量等也大大增加，為安裝及維護(hù)等帶來(lái)的一系列難題也嗜待解決。面對(duì)這些發(fā)展問(wèn)題，落地式安裝的液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)運(yùn)而生。
　　液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組除將液壓泵置于機(jī)艙之外，其他部分都安裝在地基

2、處，提升了機(jī)組的功重比，也降低了大型機(jī)組的機(jī)艙重量。然而，機(jī)組中添加的液壓長(zhǎng)管路結(jié)構(gòu)在進(jìn)一步增加了機(jī)組柔性之外，也增強(qiáng)了機(jī)組的諧振問(wèn)題。為解決該問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工程化應(yīng)用，研究機(jī)組的諧振特性，尋求諧振抑制方法是很有必要的。
　　本文針對(duì)液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組諧振特性及其抑制采用阻抗分析法展開(kāi)研究。利用電路相似原理，就液壓主傳動(dòng)系統(tǒng)建立阻抗型模型，包括定量泵、液壓長(zhǎng)管路、變量馬達(dá)；從而建立整機(jī)的流體網(wǎng)絡(luò)阻抗

3、模型，推導(dǎo)機(jī)組源阻抗方程、壓力比傳遞方程等。
　　影響管路系統(tǒng)振動(dòng)的主要因素為管路特征阻抗與負(fù)載阻抗。機(jī)組以變量馬達(dá)為負(fù)載阻抗，包括與泄漏相關(guān)的阻性參數(shù)、與容腔相關(guān)的容性參數(shù)及與其能量轉(zhuǎn)換相關(guān)的感性參數(shù)和阻性參數(shù)；針對(duì)機(jī)組運(yùn)行關(guān)鍵參量——管路出口壓力與馬達(dá)轉(zhuǎn)速，推導(dǎo)壓力比傳遞方程、壓力-負(fù)載力矩傳遞函數(shù)及轉(zhuǎn)速比傳遞函數(shù)、轉(zhuǎn)速-負(fù)載力矩傳遞函數(shù)；采用MATLAB/Simulink仿真分析馬達(dá)作為負(fù)載，各阻抗特性對(duì)機(jī)組傳輸?shù)挠绊懽饔靡?guī)

4、律，其中馬達(dá)擺角影響馬達(dá)的感性與阻性。
　　在諧振特性分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)組轉(zhuǎn)速傳遞與壓力傳遞的諧振頻率，并依據(jù)諧振條件，總結(jié)諧振管長(zhǎng)與避免諧振管長(zhǎng)的選擇原則；分析諧振抑制方法及不同阻抗匹配比對(duì)壓力比傳遞及轉(zhuǎn)速比傳遞的作用效果，借鑒液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組現(xiàn)有控制手段，利用節(jié)流閥，采用MATLAB仿真分析節(jié)流閥對(duì)機(jī)組傳輸特性的影響規(guī)律。
　　最后，以燕山大學(xué)60kVA液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)，對(duì)液壓型落地式風(fēng)力發(fā)