1 偏航控制系统的分类与组成

1偏航控制系统的分类和配置1.1偏航控制系统分类偏航控制系统主要可分为手动偏航控制系统和主动偏航控制系统两种。其中，手动偏航控制系统是风压脱离风向时由风压形成的扭矩，风力和风向一致，其偏航力矩是由风力产生的。主动偏航控制系统应用液压机构或马达、齿轮机，使风力涡轮机随风飘扬。目前我国大部分大型风力发电机采用主动偏航控制系统，本文也在主动偏航分析主动偏航控制系统。配置1.2偏航控制系统偏航控制系统主要属于由控制器、执行器、功率放大器、偏航计数器等多个部分组成的自动控制系统。有关每个组件的工作原理框架，请参阅下图1如所示。图1如所示，偏航控制系统通过风向传感器收集风向变化的数据然后，将相关数据传输到控制器，经过功率放大器、执行器和约计数器的数据处理，并根据参考标准测试和判断处理的数据，最终提出是否需要偏航和偏航指示，从而使风轮始终处于风向，从而最大限度地实现风能的吸收。2.1系统硬件设计2.1.1控制器设计偏航控制系统的硬件控制功能主要由控制器实现。风向经常发生瞬间波动，但宽度不大，所以通常设定一定的允许偏差，如8，如果在这个偏差范围内，就可以认为是风状态。风力发电信号放大和模块化转换后，进入CPU进行处理，将结果数据处理结果数字转换输出，然后通过功率放大驱动执行机构。如果系统需要人工操作，可以通过人机交互平台实现，CPU也可以用于与主控制器交换信号。2.1.2约执行器设计偏航机构主要由偏航轴承、偏航电机、偏航减速器、偏航齿轮、偏航齿轮、制动、偏航液压回路等设备组成。其中，对于偏航减速器设计，由于偏航速度低，驱动减速器通常使用多级行星减速器或蜗轮和行星齿轮减速器。根据单位偏航动力传动系统的结构要求，可以部署多种减速器传动装置。安装时，必须通过齿轮啮合间隙调整机构适当调整每个小齿轮和环形齿轮之间的相互位置，以避免固定或部分载荷问题。2.1.3偏航传感器设计这个传感器主要用于收集和记录偏航位移信息。位移信息通常是基于区域北向的，传感器位移信息的记录也是控制器执行电缆扭转命令的主要依据。通过记录该传感器的齿轮和约轮啮合，以及机内和塔相互旋转时的旋转信息，可以限制发电机组电缆扭转的次数。2.2系统软件设计因为控制系统是计算机控制，所以要保证控制系统各种功能的实现，必须依靠控制软件。本文设计了系统软件主程序控制过程，如下图所示3如所示。通过该系统软件过程，偏航控制系统实现了自动偏航、手动偏航、90侧风和自动电缆解除等多种功能。2.2.1自动偏航功能中央控制系统接收到中央控制器需要传输的自动偏航信号后，通过3min时间持续检测风向。风向确定正确，气室不在风位置的时候，松开约制动，约马达也开始运行，开始风程序。同时，偏航系数也起作用，根据飞机内所需偏转的特定角度，确保风轮轴方向和风向一致。2.2.2手动偏转功能手动偏航控制主要包括顶部机舱控制、面板控制和远程偏航控制方法。2.2.3自动电缆释放功能自动电缆释放功能是控制过程，通过检测偏航控制器偏航角度、偏航时间和偏航传感器，自动解开发生扭转情况的电缆。通常，如果偏航控制器检测到扭转电缆达到特定的转数(可根据实际情况设置)，则在风力涡轮机处于暂停或启动状态时，系统可以控制自动解除电缆。如果运行发电机组，中央控制器不允许解除电缆，偏航控制系统必须继续进行正常偏航和风追踪。如果约控制器检测到扭转电缆状态达到保护限制，则约控制器通过软件系统请求中心控制器请求正常停机，此时通过中央控制器，约控制系统可以强制解除电缆的行为。电缆完成后，偏航控制系统发出电缆完成信号。2.2.4 90侧风功能风力发电机的90侧风功能在风轮超过速度或发生风速以上强风的情况下，控制系统为了确保风力发电机的安全性，将对机舱进行90侧风脱离处理。这就是为什么90侧风功能是在外部风力对发电机影响很大的情况下，确保单元安全的措施，因此，在这种情况下，要将机舱移动到最短路径，切断自动偏航命令。每当风向改变，就要继续追踪风向的变化，确保风力系统的安全，侧风结束后还必须抓住这个刹车。90侧风功能的控制过程类似于自动偏转功能的控制。3摘要本文在分析偏航控制系统的分类、配置和工作原理的基础上，研究和讨论了系统硬件和软件设计内容。目前，辽港控制系统的设计和研究是我国风电机组大规模、大规模开发的需要，具有相当的经济和社会效益，值得我们进一步探索和应用。参考文献1镍水源。风力发电机的工作原理和气动特性J。太阳能，2013(05)。新房，西大坪等。风力发电技术发展还有几个问题J。现代电力，2008(09)。3是hangye。风力发电机控制技术M。北京：机械产业出版社2006。王胜熙，张元。风力发电M。北京：中国家电力出版社2003。包括偏航马达和偏航减速齿轮机构。这个驱动器通常使用开放式齿轮传动装置。大齿轮固定在塔的上方，多采用齿轮结构，小齿轮由安装在机舱中的驱动器驱动。请参阅图4-3和图4-4。为了获得对称对于大型风力发电机，通常由两个或更多驱动器驱动偏航系统的驱动力矩。哟推进这个由电动机驱动的装置通过齿轮减速器可以获得适当的输出速度和扭矩，因为编织速度很慢。减速器传动比大，通常为1: 1000左右，因此多级减速器，一般为2-3级平盘由线轴斜齿轮减速器和双级行星齿轮减速器(BONUS和NEG-Micon装置使用该机器)组合而成结构)。还有一个将一级涡轮减速器和一级行星齿轮减速器组合在一起的减速器(VESTAS装置使用了该机制)。4.2.2偏航驱动装置包括偏航马达和偏航减速齿轮机构。这个驱动器通常使用开放式齿轮传动装置。大齿轮固定在塔的顶部，采用了很多内部齿轮结构，小齿轮由飞机上安装的驱动器驱动。请参阅图4-3和图4-4。为了获得对称的驱动转矩，大型风力发电机通常由两个以上的驱动器驱动偏转系统。该驱动器有很多马达驱动，可以通过齿轮减速器获得适当的输出速度和扭矩，因为偏航速度慢，减