23-钢环分离锥轮无级变速器【任务书+毕业论文+cad图纸】【全套资料】
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23-钢环分离锥轮无级变速器【任务书+毕业论文+cad图纸】【全套资料】,23,分离,无级,变速器,任务书,毕业论文,cad,图纸,全套,资料
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附录 固定风力发电机和风力集成园建模系统暂态稳定性的研究 抽象程度越来越高的风力 发电 涡轮机，在现代电力系统 中 需要 一项 准确的风力发电系统暂态稳定模式 . 因为许多风力发电机往往集合在一起， 其中 等价建模几个风力发电机尤为关键 . 本文 介绍的 降阶动态固定风力发电机模型适合暂态稳定模拟 . 该模型是使用一个模型还原技术 所构建 的高阶有限元模型 . 然后， 用等价方式 表明如何 将 几个风力发电机的风力合并成一个 单降阶模型 . 用 模拟个案来说明一些独特性能的动力系统，含风力发电机 . 所以说， 本文着重于 介绍 水平轴风力涡轮机用异 步电机直接连到电网作为 系统的 发电机 . 用参 数计算暂态稳定模拟 系统 ， 计算 风力发电机组 的 建模， 计算 风力涡轮机造型 . 一 大家对 风能 的 发展 展现出了浓厚 的兴趣 . 伴随着 使用风力发电机的热潮，现在 需要对电 力动态 系统 ， 电力传输规划 的设计评估 . 本文 的第一个目的是 提出一个准确的低阶动态模型的风力发电机组 ，它 是 符合现代机电暂态模拟 计算机 程式 的 . 本文中， 开发的模式着重于水平轴 的风力发电机 ， 或风力机直接连到同步网 时 采用异步发电机 . 这 其中还 包含许多现代大型 发电 系统 . 由于大型风力装置 的构建 是由许多个风力发电机 组成的 ， 风力发电场的 建模是一个迫切 的 需 求 . 因此， 本文的 第二个目 的 是提供一种方法 ，它 结合数个风力发电机连接到 一个 电网 上，然后 通过一个共同 模式整合 成一个单一的等效模型 . 风力发电机主要分为定速或变速 . 以最 小 单位，涡轮驱动的感应发电机 为例 ， 它 是直接连接到电网 上的 . 涡轮转速变化很小， 那是 由于陡坡的发电机转矩 和 转速 的 特性 所制 ； 因此， 它被称为 定 速系统 . 还 有变速装置，发电机连接到电网利用电力电子变换 的 技术使涡轮速度受到控制，以最大限度地表现 出来 (例如，电力 的控制 ) . 这两种方法 在风力工业均非常普遍 . 在 本文 中， 我们将目光集中在建模 定速 装置和等效模 拟 几个固定转速风 力发电集成园 . 第一 种 典型的风力 机械频率 是在 0至 10赫兹范围； 这也是各种机电振荡 的频率 . 因此，这涉及到 机械振动的风力互动 学 与机电动力学 . 这方面的例子 参见 本文 . 因此，为了 构建 一个精确的模型 ， 风力发电机可用于暂态稳定 的 研究 . 第 一种 涡轮机械动力学必须 能 准确 的 代表 模型 . 这里的 风力发电机模型 建 出了导电模型 ， 减少了一个详细的 650阶有限元模型的一个典型 的 横向轴 . 气动 力 和机械动力的减少 与 非线性四阶双涡轮惯性模型相结合 生成了 一个标准发电机模型 . 模拟计算表明了模型的精确性 通过 一个单一的 模型 建模，因为每个涡轮暂态稳定 系统都 过于繁琐， 我们的目 的 是整 和 风力发电 园成为相当于风力发电机模型 的极小系统 . 我们对等价建模 的 风园涉及 到 把所有涡轮以同样的机械固有频率 整和 成单一当量的涡轮机 . 模拟结果表明，这种方法能够提供准确的结果 . 二 . 范例 关于 风力发电机 建模的代表范例是关于 暂态稳定 系统的，它包括在 2 - 10 . 模拟结果 表明， 固定频 率的 风力发电机组主要集中在以下两个主要方法 . 第一种方式是 把 汽轮机和发电机转子作 为一个单一的惯性 体 从而忽 略 系统的机械固有频率 2 - 5 . 第二种方式是 把 涡轮叶片和枢纽之一 的 惯性 体 接上发电机 加上 一个 弹簧 6 9 . 在所有这些论文中 ，弹簧刚度的计算是从系统的 主要部分中提取的 . 我们的研究显示，较第一型机械频率 来说第二型才 是至关重要的一个精确的模型 . 有限元分析表明，第一 类 动力 的变化 主要是因为灵活的涡轮叶片不 够精确 . 根据 建模方法 的算法 ， 我们得知的主要 事实是，小 而 灵活的机械部件是涡轮 上的 刀片 . 结果 7集中 表明了 几个风力发电机系统 和 降阶风园模型 的类型和与类型相 结合的方 法 . 但是， 作者不 能 解决水轮机 和风力发电机相结合时 采用这种方法保存的机械 要求 . 我们的研究结果表明 :这关键在于有一个准确的风示范园 . 10详细讨论了降阶变速涡轮机载 的建模 . 作者称涡轮 的 机械能 所 代表 的类型是 一个单一的 个体 ， 从动态的机电动力学 分析，那是 因为 机械的 惯性 使它的 变速 性能产生堵 塞 . 我们分析时 不考虑变速情况 .2 - 10的工作阐述 着重于低阶水轮机模型， 从而 可以容易地实现大型暂态稳定代码的测量 额 一个更 深入 的层次 . 17是 一个很好的概况和文献 . 从高度详细的有 限元模型 角度， 详细 的阐述了 建模方法， 还 较简单的 叙述了 六 转 五 转 ，三 转水轮机模型 的大部分都 采用动量理论 来 计算气动力 . 三 ，把所有机械和气动涡 轮机 动态效果以高度详细 的用 机电射程 的形式表示出来 . 在这个还原过程中，是 以 消费者的角度 来分析 涡轮轴驱动发电机 的 . 目的是为了准确反映轴转速和扭矩特性与最小模型 的 秩序和复杂性 . 数值调查表明， 机械 气动和机械效应 的 一个例子 所展现的 测试系统实现了有限元建模环境 . 该系统是一种新兴的横向风轴机床，包括三个 叶片的 一套点俯仰角度 为 一个 轴 ， 它们的 额定功率 为 15 米 /秒的风 速条件下 . 汽轮机是透过一个简单的异步发电机模型直接连接到 60 赫兹 的机械 . 它还 利用 限元软件 (来自机械动力学 公司 ) ，加上毫微克 (即由国家可再生能源实验室 )软件 进行模拟 . 这两个 软件 一起被称为亚当斯 . 所有参数测试系统的 模型 研制 出 一个现实的大型机 器 . 整个系统包含 325个自由度，包括非常详细地模拟动力和外部 作用 力 . 由于机械设计中的大多数水平轴风力涡轮机极为相似， 结果 使 该方法 的适用面广 . 研究者 在 用 亚当斯 /分数制进行了研究 以后 ， 还 广泛接触了以一个制动脉冲 对 该系统的瞬态响应 的研究方法 达 相短路 ， 发电机轴 对电路的混乱 反应进行了分析 . 1 . 从 图 1 ， 系统 的反应是一个阻尼振荡 的过程 . 详细的 拟 态分析表明，系统的振荡是由于外层部分 的 叶片振动对两者的内在部位的叶片 的作用 1)亚当斯仿真结果 . 现代风力涡轮叶片非常大，有弹性， 而且往往颤动 . 1 表明，它主要包含 4 量 它 通常有第一型机械自然频率在 0 至 10赫兹范围内 . 因为这个范围也是典型的机电振荡 频率范围 ， 这 还 是风力涡轮机 的关键频率范围 倾向 于研究 机电振荡 的频率 . 模态的第一振荡模式 会产生一系列的 主导反应 . 从图 1起见，该模型 的描图 可以代表两 标准 单弹簧阻尼系统 ， 这是基础的降阶模型 和 一个 的外部分的叶片 2 ) . 叶片尖端硬性连 接 描图 . 2 )刀环 叶片 的细片 (忽略质量 )作为一个单一的惯性 体 ， 其 所有的瞬态干扰行为通过发电机轴 的 所有刀片 的 代表 如集聚效应的叶根，轮毂，涡轴，齿轮，轴发电机，发电机的惯性 都很大 部惯性主 导地位 取决于 叶根和发电机的惯性 量 究者都 推 断 整个涡轮机和发电机成为一个单一的惰性 体从而 忽 略 第一机械 型 动态 系统的作用 第一动态模式，但不认同 模式叶片弹性 模式 些作者都假设叶片是一个惯性 体而把 模型涡轮轴作为一个弹簧体 . 但是，在一个典型的系统 中 ， 轴上的 刀片 相比其他元件来说 灵活得多 . 我们的研究表明，第一机械模式 的叶片可以 与竖 轴 作为一个刚体 . 我们的研究还表明，正确建模 是研究力学 的 关键，以获取准确的瞬态仿真结果 . 四 降阶双涡轮惯性模型 和 驱使风力 的 力 矩 文中， 我们假设发电机是一个标准的异步电机直接连接 起来 的网 络 ，这 也 是最常见的配置 方法 . ( 1 )叶片数目 :有效传动比 =实际涡轮转速 /额定涡轮转速； 电气频率基 数 ； 每个叶尖惰性体 :每个叶片根部 惰性 +惯性 +惯性涡轮轴传动 力 /惯性 力 +发电机轴转子 的惯性力 ； 叶片刚度 ， 叶片阻尼 ， 气动风力矩 叶尖角度通过齿轮传动反映 出 发电机轴 向角 个角 需要有叶片断裂的 惯性力和 弹簧减振器 的相关参数 (见 图 2)置在 不破裂的正确位置，然后 得到的 机械模态形状 就会 正确 了 . 研究 的突破点主要 在 一个 刀片力学 性能上 ，可以从有限元分析或试验的叶片 得到相应的数据 ， 这个关键的数据 似乎发生在第二个节点弯曲的叶片 上 究 实例个案 上 ，降阶系统的灵敏度放置不当的突破点是很大的 . 所幸的是， 最 先进 的叶片或制成品设施 (如在国家可再生能源实验室 的设施 )有所需的资料 用 以确定叶片 的 断裂点 一信息 请求 便 可轻易计算出典型制造的数据 以计算出知识系统的第一型机械固有频率 的 使用 刚度 . （ 2） 哪里第一模 型 机械 研究技术 领先， 其机械的 固有频率与系统连接到 一起的几率就大 . 例如，在上一节系统 的系统情况就是这样 说，制成品可以提供这样的频率 范围 用制动脉冲对水轮机 进行计算 和分析 假定为零 ， 衡量叶片的刚度是 用弹簧刚度来计算的 片的边缘 刚度 ( 3 )中 ， 计算刚度 是依靠俯仰 的 角度 的 . 这也仅限于从 零度至 10 度 的 典型 情况 . （ 3） 根据这一限制表明 ， 差异很小 的 不同位 置需要 设置 不同的 点 根据 实验的 支持，这是水轮机模型很小敏感性变异系统的 准确的 俯仰角 . 假设一个理想的转盘 来进行风力矩 的 计算 . （ 4） 在叶尖部分反映 出的实际速度 ， 加上 空气 密度 的影响 ， 通过 清扫面积的叶片 的磨合 ， 计算出了 机组的功率系数 . 不幸的是，这不是一个常数 . 然而，大多数涡轮制成品 的特性反映出 同一条曲线 . 曲线表示，作为功能机组的叶尖速比 . 叶尖速比 的 定义是自由风速度比涡轮叶片的冰山速度 . ( 5 )叶片扫描半径单元叶尖速比 . 3 显示了一个典型的风力涡轮机 曲线 . 我们的研究已表明，可以假设固定 情况下 极高的风力条件 下进行 暂态稳定研究 . 这是因为典型的变异叶尖速比下一个 10 秒的瞬态 叶尖比 小 的 改变模拟时间 ， 实际上 ， 涡轮轴的 扭矩实际上是一个调制版 . 调制是众 所周知的，而且主要是 考虑 由于大楼遮蔽和力学失衡的作用 ，在专业人员和模式 上才能出现 典型的调制频率 (注 : 1 人，是一 种模式 ，每一个涡轮叶片 )虑在内 ，我们假定扭矩引起的暂时性故障比调制扭矩 的 多 . 许多其他研究者已进行了 这个假设 在一般情况下，双涡轮惯性模型 在 这里是一个相对稳健的模式，涵盖 了 许多汽轮机运行条件 . 所有模型参数相对恒定 ，缺 少敏感性的俯仰角度 . 因为主要组成部分能量 是 短暂的， 那是 由于汽轮机的惯性能量 的影响 ， 而且 失速型风力涡轮机可准确模拟这种方式 . 乙发电机模型中的标准做法是行之有效的建模发生器 1 详细 的 两轴感应机模型是用来代表异步发电机 1的 6A )可知， 凡是暂态开路 的 时间常数，滑移速度， 都 是同步 的 电抗， 还是 暂态电抗 在 D 轴和 q 轴定子电压 中 ， 并在 D 轴和 Q 轴 的 每单位定子电流 中 . 转矩的计算是从 ( 6B )及定子电流的计算 中得到的， 是 通过 ( 6C )款的发电机模型参数 ( 6 )计算出 (第 562 ) ( 106 ) ( 7C )的相关参数 . 风园造型 中的 风园分为几个风力发电机连接到传输系统 中整和为 一个单一 的系统 模，因为每个涡轮暂态稳定，可过于繁琐 风园成为一套最起码的等效模型 把所有涡轮以同样的机械固有频率成一个单一相当于涡轮机 的系统 . 每个这些 等效的 涡轮然后连接到异步发电机 上 们的 做法是 : 因为轮机都离不开一个共同的 系统 ，每个涡轮也受到了同样的干扰力矩 . 因此，涡轮机的性能相似 于 震荡阶段 模态分析风力公园系统支持这个假说 。 例如，考虑要予以合并 的 涡轮相同的自然频率机械 .， 那么等于涡轮建模方程 ( 1 ) ( 7 )式 中， 弹簧 和阻尼条件汽轮机分别 是惯性体 风力矩是 利用 ( 4 ) ，并迫使水轮机具有相同输出功率为涡轮 的 总和，是机组的功率系数为涡轮机 . 乙相当于发电机模型 用 异步发电机参数 的 纳加权平均法 16来进行计算 当于机床参数和计算，以加权平均纳每一科的异步电机等效 五 结论 研究者 已提交 了 降阶动态风力发电机模型适合 于 暂态稳定 性的方案 数得出的结论 用于暂态稳定 的 电气方程 效 办法还表明如何在几个风力发电机 的情况下整 和成 风园， 还 可以组合成单一模式 的风园 . 模拟案例 的 提交证明 这 是正确的做法 于 调制力矩的建模方法 . 附录 of in is a in of is In is a of a an is in a be a to of a in an to as I. of is a to a to a a as or an is to to of s it is a is to to be to ， 2004. in by in In we on an of of a is is to a of a a A of is 2 10on as a s 2 5. as to a 6 9. In of is s is to an a of of as by 11. in on is 7 on a 4$ 2004 to do of in a to is to an A of of is 10. be as a do 2 10 on be in on at a An is 17. to of 13 to ur a of a In is of 25 of is of of of on 11， 12
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