非对称翼型垂直轴风力机的变桨控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种非对称翼型垂直轴风力机的变桨控制方法及系统，通过风速仪、风向仪和角度传感器采集数据，基于桨距角控制规律输出最优桨距角，通过变桨控制机构将风力机桨距角控制到最优桨距角。本发明专利技术提供的优点在于：所采用的控制规律的输入为风速v

【技术实现步骤摘要】
非对称翼型垂直轴风力机的变桨控制方法及系统
本专利技术涉及风力机变桨控制
，尤其涉及一种非对称翼型垂直轴风力机的变桨控制方法及系统。
技术介绍
垂直轴风力发电机的风轮旋转轴垂直于底面或气流，在风向改变时无需对风，相对于水平轴风力发电机不仅结构设计简化，而且减少了风轮对风时的陀螺力。但垂直轴风力机存在自启能力差、风能利用率低等缺点，变桨距控制是优化垂直轴风力机气动性能和风能利用率的一种有效措施，现有技术中有大量关于水平轴风力机的变桨控制方法，但由于两种风力机运行方式不同，这些控制方法不能直接应用于垂直轴风力机；目前垂直轴风力机采用的变桨方式主要有：(1)利用偏心机构设置周期变化的桨距角进行调节；(2)通过数值仿真和优化算法确定最优桨距角进行实时控制。利用偏心机构的调节通常自主性差；通过优化算法的实时调节，如果迭代算法复杂，易出现变桨控制滞后的问题，且实时调节多依据某一具体雷诺数下的风况进行设置，缺乏普适性。公开号为CN102889177A的专利技术专利申请公开了一种H型垂直轴风力发电系统变桨距角结构及控制方法，通过实时采集风向、风速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.非对称翼型垂直轴风力机的变桨控制方法，其特征在于：风力机包括连杆，连杆两端分别设置有一个非对称的桨叶，连杆的中心设置有一个垂直地面的转轴，所述转轴上设置有控制桨叶的变桨执行机构，变桨执行机构设置有与桨叶连接的调整杆，风力机上还设置有风向仪和风速仪，连杆上设置有角度传感器；则变桨执行机构的最优桨距角控制规律为：/n

【技术特征摘要】
1.非对称翼型垂直轴风力机的变桨控制方法，其特征在于：风力机包括连杆，连杆两端分别设置有一个非对称的桨叶，连杆的中心设置有一个垂直地面的转轴，所述转轴上设置有控制桨叶的变桨执行机构，变桨执行机构设置有与桨叶连接的调整杆，风力机上还设置有风向仪和风速仪，连杆上设置有角度传感器；则变桨执行机构的最优桨距角控制规律为：



其中，θp为最优桨距角，Ψ为桨叶方位角，即风向沿逆时针旋转到翼型圆周内法线时转过的角度，通过风向仪和角度传感器的数值即可得到桨叶方位角；为叶尖速度比，R为旋转半径，Ω为转速，vin为风速，即风速仪的数值；
c1、c2、c3、bL和bD为升力系数表达式CL(α)＝c0L+c1(α+bL)+c3(α+bL)3和阻力系数表达式CD(α)＝c0D+c2(α+bD)2中的气动系数，α为攻角，表示相对风速vr与翼型弦线之间的夹角，vr＝vin-RΩ；将根据控制规律得到的桨距角输出给变桨执行机构，所述变桨执行机构控制调整杆对桨叶进行变桨控制。


2.根据权利要求1所述的一种非对称翼型垂直轴风力机的变桨控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，经来旺，吴建强，王龙，缪广红，李世辉，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34