海上风力发电变桨伺服系统设计.doc

毕 业 论 文 题 目： 海上风力发电变桨伺服系统 学院： 电气信息学院 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 2015年6月 诚 信 声 明 本人声明： 1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果； 2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料； 3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。 作者签名： 日期： 年 月 湖南工程学院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 海上风力发电变桨伺服系统设计 姓名 系别电气信息学院专业 电气工程及其自动化班级 学号 指导老师 教研室主任 谢 卫 才 基本任务及要求： 本设计以海上风力发电变桨伺服电机为控制对象研究其控制系统的设计方法。主要设计内容为：①掌握变桨伺服电机的原理、结构；②研究变桨伺服电机控制方法；③完成调速系统主电路结构和原理设计，进行参数计算与元器件选择； ④设计控制电路；⑤系统的电磁相容性(EMC)设计；⑥编写设计说明书等。 进度安排及完成时间： 3月1日——3月20日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告 3月21日：查文献综述、开题报告撰写情况 3月23日——4月5日：毕业实习、撰写实习报告 4月6日——5月29日：毕业设计 4月底：毕业设计中期抽查 5月30日——6月10日：撰写毕业设计说明书 6月10日——6月15日：毕业设计答辩 目 录 摘 要 I Abstract II 第1章 绪论 1 1.1风能 1 1.2风能发电的历史与现状 2 1.3风力发电技术的发展 3 1.4风力发电的前景 4 1.5 本章小结 4 第2章 风力发电机组概述 5 2.1 风力发电的原理 5 2.2 风力发电机组的组成 5 2.3 风电机组的分类 6 2.3.1 按功率控制方式分类 6 2.3.2按发电机控制方式分类的风力机组 7 2.4 风力发电控制系统简介 8 2.4.1 变桨距系统 8 2.4.2 偏航系统 9 2.4.3 制动系统 10 2.5 本章小结 10 第3章 风力发电变桨距控制系统简介 11 3.1 风力发电的空气动力学基础 11 3.2贝茨理论 11 3.3 风轮机 13 3.4 风轮机的特性系数 13 3.5变桨距与定桨距 14 3.5.1定桨距 14 3.5.2 变桨距 14 3.5.3 定桨距与变桨距的比较 15 3.6 变桨距控制过程 16 3.7 变桨距风力机组的运行状态分析 16 3.7.1 启动状态 16 3.7.2 欠功率状态 17 3.7.3 额定功率状态 17 3.8 变桨距控制的特点 17 3.8.1 输出功率特性 17 3.8.2 风能利用率 18 3.8.3 额定功率 18 3.8.4 启动与制动性能 18 3.8.5对机械部件的影响 18 3.9 本章小结 18 第4章 变桨距控制系统的设计 20 4.1 所涉及设备介绍 21 4.1.1 GE PAC SysteRX3i控制器简介 21 4.1.2 PAC Systems RX3i性能 22 4.1.3 PAC Systems RX3i模块简介 22 4.1.4 运动模块DSM324i介绍 22 4.1.5 伺服电机选型 24 4.2设计方案 25 4.3 液压变桨距控制系统设计 25 4.3.1 液压变桨距控制系统 26 4.3.2 液压变桨距结构 26 4.3.3变桨控制系统的设计 27 4.4 液压变桨距控制系统评估 30 4.5 电动变桨距控制系统设计 31 4.5.1 独立变桨距控制分析 32 4.5.2 统一变桨