中国沿海许多地方风能资源丰富,发展潜力巨大。们有良好的发展前景。过在这些地点设置风能冷库,他们可以充分利用这些能源并创造巨大的经济价值。能制冷机组的控制系统是整个冷藏存储系统的核心,直接影响整个生产系统的性能。
于由风能存储单元的叶片的风推力引起的轴向负荷很大,因此,风速的微小变化将引起轴向力的显着变化,从而导致叶片在轴向上的振动。少负载和减少振动将减少叶片,轮毂和其他相关组件上的负载,这在风能存储单元的使用寿命中起着至关重要的作用。前的风冷控制系统控制变桨机构,以在风速过大时改变叶片的进气角度并减少叶片承受的轴向载荷,但是俯仰动作所需的扭矩。时,当步进致动器较大且无法及时执行俯仰动作时,冷库安装叶片具有较高的惯性矩和高转矩,高速电机的响应时间,这会导致叶片轴向振动过度,并且负载过大。片的范围无法达到,这会影响刀片和整个冷藏单元的性能和使用寿命,从而导致该单元的维护成本巨大。藏存储。文提出的风能冷库的液压叶片振动控制系统包括叶片振动信号处理系统,振动控制计算系统和控制系统。压振动控制性能。中,叶片的振动信号处理系统由振动加速度传感器和滤波器组成,振动控制计算系统由PID控制器组成,液压振动控制性能系统由液压阻尼器组成。片是风能冷库的主要部件,其结构强度直接影响风能冷库的运行效率和运行可靠性。了空气动力学的发展之外,风冷仓库的叶片的工作环境还受到其自身的惯性力和机舱的载荷的影响,而机舱的载荷也受到振动的影响。
力涡轮机设备的液压振动控制系统采用压电加速度传感器,其特征在于压电材料无需外部电源即可产生电荷信号,抗干扰能力强,对环境不敏感。作原理,并使用传感器弹簧的质量系统原理。心质量受到振动的加速度以产生与该加速度成比例的力,而传感器的压电材料受到的力形成与施加在其表面上的力成比例的电荷信号,以便在加速之前和之后完成塔的加速。量。中,s是拉普拉斯变换变量,z是低通滤波器的阻尼系数,w是低通滤波器的频率。波器加速叶片的振动加速度信号,以消除噪声对信号的影响,消除产生的点噪声,确保整个信号的稳定性和效率并监视系统性能。风能量存储单元的振动控制计算系统首先将接收到的振动加速度信号的测量值与预定义的参考信号进行比较,然后将与PID控制器计算出控制器的输出值。就是说,液压阻尼器节流孔的流通面积可通过减少叶片振动来实现所需的控制效果。是PID控制器的输出,KP,KI,KD分别是比例系数,积分系数和微分系数,e是接收到的振动加速度信号的测量值和预设参考值差。制器中的放大率使系统非常快,反应速度很快并且稳态误差变小,但是如果比例系数太大,则系统的振荡频率会增加,并且设定时间更长。
不仅仅是缓冲不足。此,根据由风速变化引起的叶片振动的大小,通过控制系统的叶片控制实际上调节叶片的阻尼特性以达到阻尼条件。键,可以有效消除振动的影响。面考虑风能冷库的动态性能和静态性能,以合理的方式逐步定义和调整PID的三个控制系数,从而实现平衡系统稳定性并快速跟踪目标参考曲线,以满足控制性能要求。PID控制器一旦计算出控制输出,即液压阻尼器端口的流通面积,就将控制输出信号传输到液压阻尼器的执行系统。压振动控制。能存储单元的液压控制系统接收来自PID控制器的控制信号,通过改变空气的流通面积来调节振动的阻尼系数。压阻尼器并将信号发送到风能存储单元的叶片,从而可以改善叶片。速变化引起的振动。液压阻尼器具有较高的工作扭矩和较高的控制精度,可以满足减少叶片振动的要求。液压阻尼器中,K是弹性刚度,A是液压阻尼器活塞上的孔,δ是阻尼器的阻尼系数,m是车轮的质量。压缓冲器的液压缸中充满了粘性液压油,并且活塞具有端口A,因此上下腔室中的油会流动。
机油通过端口A时,会发生阻尼:孔口越小,机油的粘度越高,阻尼力就越大。叶片上下振动时,阻尼器活塞上下移动,弹性系统的振动被阻尼器阻尼吸收。中ρ是液压油的密度,B是液压缸的工作面积,C是阀口的流量系数。以上公式得出,可以通过调节节流孔A的流通面积来调节阻尼器的阻尼系数δ。中K是弹性刚度,δ是A的阻尼系数。尼器,m是车轮的质量。于叶片轴向的振动是周期性的衰减振动,因此阻尼比ξ的振幅决定运动中的叶片的振动性能。
于叶片的低频振动,阻尼比对系统影响很小,可以将阻尼比设置为较低的值。于叶片振动比较明显的共振部分,有必要增加阻尼比以减小系统振动的最大值。于叶片的高振动频率,系统本身对输入振动的运动影响较小,而阻尼比在高振动条件下对系统的影响较小。率,因此有必要降低阻尼比并减少系统的能量损失。果,液压阻尼器从PID控制器接收控制信号,并将液压阻尼器节流孔的流通面积A调整为PID控制器给定的值,从而改变系数减震器的阻尼δ,从而改变叶片的振动阻尼系数的尺寸,改善了由风速变化引起的叶片的振动。片的振动因此通过叶片的前后振动的能量通过液压控制的执行系统吸收,这减小了叶片的前后振动的峰值。力发电机的冷藏单元,并允许调整风力发电机的叶片的振动。于标称功率为6 MW的风能存储单元,其标称电机转速为1200 rpm,标称电磁转矩为5016 Nm,风能存储系统为由刀片工具GH模拟PID控制参数KP = 3.151,KI = 0.2305,KD = 0.1456,砂轮质量m = 145.2 t。13 m / s的稳态风的作用下,比较了风能冷库的液压振动控制前后的振动曲线。线1是通过风蓄冷器的液压控制进行的叶片振动控制前后的叶片振动位移的比较曲线。用风力涡轮机存储单元的振动控制和液压控制单元。真结果表明,在对风能存储单元进行水力振动控制后,风能存储单元的叶片运动幅度在前后方向上减小,以及振动程度。
能存储单元叶片的液压振动控制前后施加在叶片根部上的力的比较曲线,蓝色曲线表示叶片的基本力的值。能存储单元的液压振动控制,红色曲线表示未使用的风能存储单元的液压振动控制。根的应力值。
真结果表明,冷库安装在对风能存储单元进行水力振动控制后,风能存储单元在正反两个方向上接收到的转矩幅值减小。减少了风能存储单元的叶片的振动并减小了存储单元的叶片的极限载荷。的是提高叶片以及整个冷库的性能和可靠性。前,由于变桨转矩和叶片时间的限制,应用于风能存储单元中的变桨致动器难以通过改变叶片角度来减小叶片所承受的轴向载荷。应,导致叶片轴向过度振动。文设计的风能存储单元叶片的液压振动控制系统可以根据测得的振动加速度信号调节叶片振动的阻尼系数,并调节通过PID控制器的输出到液压阻尼器的节流孔面积可改善叶片系数。风速变化引起的过度振动可以满足控制系统的动态和静态性能要求,降低风能存储单元的维护成本,并提高风力涡轮机的性能和使用寿命。片和整个冷藏单元。
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