利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法及系统技术方案

技术编号:41429905 阅读:27 留言:0更新日期:2024-05-28 20:27
本发明专利技术提供了利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法及系统,属于风力发电领域,所述方法包括,在风力发电机组的轮毂位置处安装控制器,将控制器与风力发电机组控制系统进行通讯连接;在风力发电机组的三支桨叶内部分别安装带有导轨的滑块,导轨与桨叶平行设置;在导轨上安装调节装置;调节滑块与轮毂中心的距离,实现风机叶轮转速的调节。所述系统包括控制器、齿条导轨、滑块,驱动电机、减速机及齿轮;控制器与风力发电机组控制系统通讯,并可根据控制系统需要驱动滑块上的驱动电机联动减速机及齿轮在齿条导轨上往复运动,由此实现滑块在风机发电机组桨叶内位置的变化。本发明专利技术能够提高机组的可靠性,降低风力发电机组面临的安全风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电领域,尤其涉及一种利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法。


技术介绍

1、随着风力发电机组的逐渐大型化,风力发电机组叶片越来越长,质量越来越大,如何快速调节风力发电机组叶轮转速成为当前研究的重点。

2、在现有技术中,大型风力发电机组通过变桨系统调节风力发电机组叶片的迎角,进而控制风机桨叶捕获的气动转矩和气动功率,从而控制叶轮转速。随着风力发电机组叶片越来越长,质量越来越大,受叶片的机械强度的影响,变桨系统调节叶片的速度也越来越慢,从而在需要快速调节叶轮转速时的时效性越来越差,特别是当遇到急停,或电磁转矩异常切出等工况时,单纯依靠变桨系统调节叶片迎角过于缓慢,难以保证风电机组不超速,更难以保证机组的安全性。除此之外,风电机组在启动转速上升阶段,当需要穿越塔筒共振频率转速段或齿轮先共振频率转速段时,风机需要尽快的提升叶轮转速,减少叶轮转频和塔筒频率共振工况的持续时间,现有技术一般是变桨系统快速开桨吸收风能提高转速,也有的在此基础上让变流系统提供负电磁转矩,让发电机运行在电动模式,加快叶轮转速提升,该操作虽然实现了塔筒共振本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法,其特征在于:所述步骤2中,导轨为齿条导轨(2)。

3.根据权利要求2所述的利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法,其特征在于:所述步骤3中,调节装置包括驱动电机(5)、减速机(7)及齿轮(6),所述驱动电机(5)安装在滑块(3)上,同时驱动电机(5)与控制器(1)电连接,所述控制器(1)用于控制驱动电机(5)工作,所述齿轮(6)啮合安装在齿条导轨(2)上,所述驱动电机(5)的输出端与减速机(7)的输入端连接,...

【技术特征摘要】

1.一种利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法,其特征在于:所述步骤2中,导轨为齿条导轨(2)。

3.根据权利要求2所述的利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法,其特征在于:所述步骤3中,调节装置包括驱动电机(5)、减速机(7)及齿轮(6),所述驱动电机(5)安装在滑块(3)上,同时驱动电机(5)与控制器(1)电连接,所述控制器(1)用于控制驱动电机(5)工作,所述齿轮(6)啮合安装在齿条导轨(2)上,所述驱动电机(5)的输出端与减速机(7)的输入端连接,减速机(7)的输出端通过连接轴与齿轮(6)连接。

4.根据权利要求3所述的利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法,其特征在于:步骤4具体为,在风力发电机组运行期间,控制器(1)根据实际需要调节滑块(3)在桨叶(9)中的位置,当滑块(3)在风力发电机组桨叶(9)内位置发生改变时,将使得风力发电机组的叶轮转动惯量发生改变,根据角动量守恒定律l=m×r2×ω,改变桨叶(9)内滑块(3)位置,会导致桨叶(9)质心位置发生改变,即r改变,因为角动量不变,故当r改变时,风力发电机组的叶轮转速ω会随之改变。

5.根据权利要求4所述的利用角动量守恒实现快速调节风机叶轮转速的方法,其特征在于:根据角动量守恒定律,当控制器(1)控制滑块(3)向叶轮中心收拢时,叶轮转速上升;当控制器(1)控制滑块...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏倩刘骥刘坤李震
申请(专利权)人:天津瑞源电气有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1