目 錄
引言 2
1 緒論 3
1.1變槳距網力發電機背景及意義 3
1.2國內外研究現狀和發展 3
1.2.1風能發電的歷史與現狀 3
1.2.2風力發電技術的發展 4
1.3研究主要內容 5
2 變槳距風力發電液壓系統概述 6
2.1 風力發電原理 6
2. 2 變槳距的工作原理 6
2.3 液壓系統實現變槳距 7
2.4 液壓系統關鍵元件 7
2.4.1 液壓變槳距控制元件 7
2.4.2液壓變槳距元件 7
2.4.3變槳控制元件 8
3 變槳距風力發電機液壓系統總體設計 12
3.1 液壓系統的方案設計 12
3.2　液壓系統的參數設計 13
3.2.1 原始數據及設計要求 13
3.3液壓系統油路如何流通實現變槳距 13
4 變槳距風力發電機液壓系統計算 14
4.1 變槳距系統驅動力矩計算 14
4.2 變槳距軸承的設計與計算 16
4.3 液壓變槳距執行機構 19
4.4 動力傳動部分 20
4.5 液壓變槳距負載力計算 23
4.6 液壓系統流量計算 26
4.7 液壓馬達計算 26
4.8 液壓馬達的選取 28
4.9 選取液壓泵 29
4.10 選取電動機 30
4.11 截止式換向閥的選取 31
5 變槳距風力發電機液壓控制系統 32
5.1 比例控制技術 32
5.2 變槳控制 32
5.2.1 變槳距控制系統 33
5.2.2 功率控制 35
6 結論 38
參考文獻 39
致謝 41
3 變槳距風力發電機液壓系統總體設計
液壓系統作為変槳距系統的重要部分，設計時必須滿足系統工作循環所需的全部技術要求，且靜動態性能好，結構簡單，工作安全可靠、壽命長，經濟性好，使用維護方便。為此，液壓系統要與總體設計（包括機械、電氣設計）綜合考慮，做到機、電、液的相互配合，保證整個裝置的性能最高。
3.1 液壓系統的方案設計
一、回路方式的選擇
本設計中選用了開式回路，即執行元件的排油回油箱，油液經過沉淀、冷卻后再進入液壓泵的進口。
二、執行元件的選擇
　選用活塞液壓缸實現直線運動，因為要求液壓缸兩個方向工作，正向關槳，反向開槳，應選用雙作用液壓缸。
三、調速方式的選擇
采用三位四通電磁比例閥實現速度的調節與換向，這樣能保證系統的實時控制。在本設計中選用了M型比例閥。
四、調壓方式的選擇
　在先導型溢流閥的遙控口上遠接一個二位二通電磁換向閥。當電磁換向閥通電時，系統卸荷。溢流閥調定泵的出口壓力。整個系統需要穩定的恒壓源，所以此溢流閥為保壓閥。
五、換向回路的選擇
本設計的液壓設備要求的自動化程度較高，因此應該選用電動換向，即應選擇電磁換向，所以選用了三位四通的電磁換向閥。當閥芯處于中位時截斷對液壓缸供油，使槳葉不動；閥芯處于左位時，液壓缸活塞縮回，槳葉開槳；處于右位時，液壓缸活塞伸出，槳葉關槳。
六、動作轉換控制方式
在本液壓系統的動作控制中，均采用了位置傳感器及工控機來控制液壓缸的動作。當活塞的位置達到一定值后，工控機就會發出訊號，使油路中的執行元件的動作停止。
機械機構主要包括推桿，連桿。活塞桿通過一個套與推桿相連，因為推桿與活塞桿之間存在相對轉動，在傳遞軸向力的同時推桿還要沿軸線轉動，所以在軸套中采用兩組軸承-深溝球軸承和推力球軸承。
推桿與同步盤采用鍵連接，用螺栓固定。因風電機有三個槳葉，故同步盤有三個角，成120度排列。每個角都是相同的，所以只設計一個角就可以。同步盤與連桿用一銷軸連接，其與同步盤之間用螺紋固定連接，與連桿之間用一關節軸承連接，可以有一定的振動。連桿由兩個螺紋軸和一個螺紋套組成，可以實現一定的尺寸補償。偏心盤與槳葉用螺栓固定。安裝時槳葉與推桿之間有相位要求，故安裝精度要求較高。

3.2　液壓系統的參數設計
3.2.1 原始數據及設計要求
⒈最大輸出力為6噸。
⒉行程小于600毫米。
⒊系統響應速度為0.01秒。
⒋系統壓力為16 兆帕。
⒌活塞的運動速度為0.05米每秒。
3.3液壓系統油路如何流通實現變槳距
變槳距液壓系統的主要控制元件是電液比例閥，變槳距液壓缸通過活塞桿的軸向運動轉換為槳葉的圓周運動而實現槳葉的變槳距動作，當風速低于額定風速時，調整槳距角在最佳角度，槳葉處于最佳捕獲風能的位置（一般為3°左右）。槳葉的變槳范圍一般在0°～90°之間，變槳過程可以分為0°～35°范圍和35°～90°范圍。本文轉載自http://www.biyezuopin.vip/onews.asp?id=13455前一范圍用于吸收風能；后一范圍用于停車，特點是動作要快，變槳系統的最大轉動速度可達到10°/s。
變槳距風力機功率控制液壓系統，假設液壓缸的活塞桿右移對應小節距角。啟動風力機時，2YA 斷電，1YA、4YA、5YA 得電，一方面動力油經換向閥6、電液比例閥7換向閥8進入液壓缸的左缸；一方面動力油經換向閥5作用在液控單向閥上，使液控單向閥導通，回油路從變槳距液壓缸經液控單向閥、電液比例閥7 回油箱，活塞桿向右運動；或者動力油經換向閥6、走電液比例閥左位、液控單向閥進入液壓缸右缸，左缸回油經換向閥8和單向閥回到動力油路，實現差動連接，由于液壓缸左缸有效面積小于右缸，活塞桿向左運動，節距角由電液比例閥7進行調節，實現正常運行過程控制。

總結

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