风力发电机制动系统的改进设计与智能控制
风能发电系统的优化控制与智能化管理
风能发电系统的优化控制与智能化管理随着新能源的快速发展，风能发电系统也成为了发电领域中的重要一环。
然而，由于风能发电的不稳定性和间歇性，在风能利用效率和发电稳定性方面存在着一定的挑战。
因此，对于风能发电系统的优化控制和智能化管理显得尤为重要。
一、风能发电系统的优化控制1. 风轮机控制风轮机控制是风能发电系统中重要的一步，其控制精度和灵活性直接决定了发电效率。
传统的风轮机控制方式主要依赖于计算机基础控制算法，并且只考虑了单一的输出参数。
在实际应用中，应当结合风机叶片的控制、转速调节、载荷控制等方面，通过模糊控制、神经网络控制等方法进行优化控制，以提高发电效率。
2. 输电线路控制输电线路存在着较大的损耗和能量消耗，因此，控制输电线路的电流和电压成为了提高发电效率的关键点。
对于高压电线路，可以采用滑模控制、模糊PID控制等方法进行控制，以降低输电线路的损耗，并提高传输效率和运维效率。
二、风能发电系统的智能化管理1. 系统状态检测与预测智能化管理是指在风能发电系统中引入智能化技术，通过分析和处理海量数据，实现对系统状态的检测、预测和优化管理。
在实际应用中，可以通过物联网技术、云计算技术等手段进行数据采集和分析，通过数据挖掘的手段分析风能资源、电量产生、设备状况等方面的数据，实现对系统状态的实时监测、预测和调整。
2. 风电场运维管理风电场的运维管理是风能发电系统中不可缺少的一环。
传统的运维管理模式主要依赖于人工巡查和设备检测，存在人力成本高、效率低、易出现失误等问题。
因此，采用智能化管理技术，结合传感器、无人机等智能设备，可以实现对风电场的在线监测和智能遥控，提高运维效率和自动化程度。
三、结语综上所述，风能发电系统的优化控制和智能化管理是提高发电效率和稳定性的重要手段。
在未来，随着技术的不断进步和创新，相信风能发电系统的应用将会得到更好的发展和推广。
新能源风力发电智能控制系统的设计与优化
新能源风力发电智能控制系统的设计与优化随着社会经济的飞速发展，人们对清洁能源的需求越来越迫切。
作为一种环保、可再生的能源，风力发电在近年来得到了越来越广泛的应用。
然而，传统的风力发电系统存在诸多问题，如风场资源的不稳定性、功率输出的不可控性等，这些问题直接影响到风力发电系统的效率和稳定性。
针对这些问题，设计一套智能控制系统来优化风力发电系统的运行至关重要。
一、风力发电系统的原理风力发电系统利用风能驱动风力发电机转动发电，将机械能转化为电能。
风力发电机是核心部件，是通过风轮叶片的受力转动发电机转子以实现电能输出。
而智能控制系统则可以监测风场风速并实时调整叶片的角度、转速等参数，以最大程度地提高风力发电系统的风能利用率。
二、风力发电系统的挑战然而，由于风速的不稳定性和不可控性，传统风力发电系统存在发电效率低下、维护成本高等问题。
而传统的固定式风力发电机难以适应复杂多变的风场环境，因此如何设计一套智能控制系统，以提高风力发电系统的稳定性和效率成为亟待解决的问题。
三、智能控制系统的设计目标针对风力发电系统存在的问题，智能控制系统的设计目标主要包括：提高系统的发电效率、降低系统的维护成本、提高系统对复杂多变风场环境的适应能力。
通过优化设计智能控制系统，可以实现风力发电系统的智能化运行，从而更好地利用风能资源。
四、智能控制系统的关键技术为了实现智能化控制风力发电系统，需要运用现代控制理论与技术，如传感器技术、信号处理技术、信息传输技术等。
传感器技术可以实时采集风场环境变量信息，信号处理技术可以分析处理这些信息，从而实现智能控制系统对风力发电系统的监测与调控。
五、智能控制系统的应用领域智能控制系统在风力发电系统中的应用领域包括：对风场环境变量的实时监测、对风力发电机的转速、叶片角度等参数的实时调整、对发电效率的优化调控等。
通过智能控制系统的运用，可以提高风力发电系统的稳定性和效率，降低维护成本，实现风力发电系统的智能化运行。
风力发电机组的智能化控制与优化设计
风力发电机组的智能化控制与优化设计随着新能源的快速发展，风力发电已成为一种重要的可再生能源。
风力发电机组的智能化控制与优化设计成为提高发电效率和可靠性的关键因素。
本文将从控制系统架构、智能化控制算法以及优化设计等方面进行讨论，以期为风力发电机组的智能化控制与优化设计提供有效的参考。
在风力发电机组的智能化控制方面，控制系统架构起着重要的作用。
传统的风力发电机组控制系统通常采用集中式控制架构，即将各个子系统的控制集中在一起。
然而，随着智能化技术的发展，分布式控制架构逐渐成为一种新的趋势。
分布式控制架构将控制功能分配到各个子系统中，可以提高系统的可靠性和灵活性。
例如，可以将机组控制、变桨控制和发电机控制分别实现，并通过总线技术进行数据交换和协调。
此外，分布式智能控制还能够实现多机组之间的协同运行，提高整个风电场的发电效率。
智能化控制算法是风力发电机组智能化控制的关键。
针对风力发电机组参数变化大、工况复杂的特点，需要设计相应的智能化控制算法来实现机组的自适应控制。
其中，模糊控制和神经网络控制是常用的智能化控制方法。
模糊控制通过建立模糊规则库，利用模糊推理进行决策，适用于参数变化快、工况复杂的情况。
神经网络控制则通过模拟人脑神经元的工作方式，具有学习和自适应的能力，适用于需要对非线性系统进行建模和控制的情况。
此外，还可以结合遗传算法等优化算法对控制参数进行优化，提高控制效果。
优化设计是风力发电机组智能化控制的另一个重要方面。
优化设计旨在通过改变机组的结构参数和控制策略，提高机组的性能和经济性。
首先，可以通过优化变桨角度控制策略来提高机组的发电效率。
变桨角度控制是风力发电机组最主要的控制方式，通过调整桨叶的角度来适应风速的变化。
其次，可以通过优化发电机的控制策略来提高机组的响应速度和稳定性。
例如，采用直接转矩控制方式来减少机械传动链的损耗。
此外，还可以通过优化控制响应时间和滞后时间来提高机组的自适应能力和抗干扰能力。
风力发电机组控制系统设计与性能优化
风力发电机组控制系统设计与性能优化一、引言风力发电作为一种可再生能源，正逐渐成为全球能源结构调整中的重要组成部分。
风力发电机组控制系统作为风力发电系统中的核心部分，起到了控制和优化发电机组运行的重要作用。
本文将从风力发电机组控制系统的设计和性能优化两个方面进行探讨。
二、风力发电机组控制系统设计1. 系统结构设计在风力发电机组控制系统的设计中，需要首先确定系统的结构。
一般来说，风力发电机组控制系统由传感器、执行器、控制器和监控系统等多个组成部分构成。
在确定系统结构时需要考虑系统的稳定性、可靠性以及适应性。
2. 传感器选择与配置风力发电机组控制系统中的传感器起到了采集各种运行参数的作用，对系统的控制和优化至关重要。
传感器的选择和配置需要根据风力发电机组的实际情况进行考虑，包括风速传感器、转速传感器、温度传感器等。
在传感器的选择与配置中，需要考虑到其稳定性、精度以及可靠性等因素。
3. 控制算法设计风力发电机组控制系统的核心是控制算法的设计。
控制算法的设计需要考虑到风力发电机组的输出功率以及转速等关键参数。
常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和遗传算法等。
在控制算法设计中，需要考虑到系统的稳定性和响应速度等因素。
三、风力发电机组控制系统性能优化1. 功率曲线优化风力发电机组的输出功率与风速之间存在着复杂的非线性关系。
通过对风力发电机组的功率曲线进行优化，可以获得更高的发电效率。
在功率曲线优化中，可以通过调整控制算法参数、叶片角度以及系统的响应速度等因素来实现。
2. 风速跟踪与预测风速的变化对风力发电机组的发电效率有着重要影响。
通过对风速的跟踪与预测，可以实现对风力发电机组的控制和优化。
在风速跟踪与预测中，可以使用神经网络、模糊控制等方法进行建模和预测。
3. 故障诊断与容错控制风力发电机组在运行过程中可能会出现各种故障，如变桨系统故障、传感器故障等。
通过故障诊断与容错控制，可以有效提高系统的可靠性和稳定性。
风能利用的智能控制系统设计与优化
风能利用的智能控制系统设计与优化风能是一种绿色、可再生的能源，其利用对于解决能源问题和减少环境污染具有重要意义。
为了提高风能利用效率和风力发电的稳定性，智能控制系统的设计和优化变得越来越重要。
本文将从智能控制系统的设计原理、优化方法和实际应用等方面来探讨风能利用的智能控制系统设计与优化。
智能控制系统的设计原理主要包括传感器采集、数据处理和控制策略。
风能利用系统需要安装风速传感器、风向传感器等多种传感器来实时监测风能资源的状态，利用数据采集模块将传感器采集到的数据发送给控制器。
控制器通过数据处理模块对传感器采集到的数据进行处理和分析，得出风能资源利用的最佳策略，并控制风力发电机组根据策略进行运行。
风能利用的智能控制系统优化主要包括多目标优化、模型优化和参数优化等。
多目标优化是指通过改变控制策略和调整系统参数来优化风能利用的多个指标，例如发电效率、风力发电机组的寿命等。
模型优化是指通过构建和优化系统的数学模型来提高风能利用的效率和稳定性。
参数优化是指通过调整系统参数来改善风能利用的性能，例如调整发电机组的切入风速和切出风速等。
智能控制系统在风能利用中的实际应用非常广泛。
首先，智能控制系统可以根据实时风能资源的情况智能调整风力发电机组的运行状态，增加风能利用的效率。
例如，在风速低于切入风速时，智能控制系统可以自动将风力发电机组停机，避免因低风速导致发电效率低下。
其次，智能控制系统还可以监测风力发电机组的运行状态，及时发现故障并采取相应的措施，提高风力发电机组的稳定性和可靠性。
最后，智能控制系统还可以通过与电网的连接和通信，实现与其他风力发电机组的协同运行和优化调度，最大限度地利用风能资源。
综上所述，风能利用的智能控制系统设计与优化是提高风能利用效率和风力发电的稳定性的重要手段。
通过合理设计智能控制系统的原理和优化方法，并将其应用到实际风能利用系统中，可以有效提高风能利用的效率和稳定性，促进可持续能源的发展。
风能发电保护控制装置的智能化设计与实现
风能发电保护控制装置的智能化设计与实现随着全球对可再生能源的需求不断增加，风能发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛关注和应用。
风能发电装置的保护控制系统在风能发电过程中起着至关重要的作用，它能确保风能发电机组的正常运行并保护设备免受损坏。
为了提高风能发电保护控制装置的效能和安全性，智能化设计和实现已成为该领域的研究重点。
本文将探讨风能发电保护控制装置智能化设计的可行性和必要性，并讨论一些常见的智能化设计方案。
首先，智能化设计的目标在于提高风能发电保护控制装置的自适应能力和运行稳定性。
传统的保护控制装置通常依赖于人工设置阈值和参数，但这种方式存在一定的局限性，容易导致设备保护不及时或误报警。
智能化设计通过引入先进的传感器和控制算法，能够对风能发电机组的运行状态进行实时监测和分析，并自动调整保护控制装置的设置，提高装置的自适应能力和准确性。
其次，智能化设计还可以提高风能发电保护控制装置的故障诊断能力。
风能发电装置可能受到各种故障和异常情况的影响，如电网故障、温度过高、电压波动等。
传统的保护控制装置在面对复杂的故障情况时，往往难以准确判断故障类型和位置。
而智能化设计可以利用机器学习算法和故障诊断模型，对大量的数据进行分析和比对，从而准确判断故障的原因和位置，并及时采取相应的保护措施。
此外，智能化设计可以提高风能发电保护控制装置的通信和协同能力。
在大规模风能发电场中，多个发电机组之间需要进行信息交互和协调控制，以确保整个发电系统的稳定运行。
传统的保护控制装置通常采用简单的通信协议和传输方式，无法满足复杂的通信需求。
而智能化设计可以引入先进的通信技术和协同控制算法，实现多个发电机组之间的实时数据传输和协作控制，提高发电系统的整体性能和稳定性。
在实现风能发电保护控制装置智能化设计时，需要考虑以下几个关键因素：首先，选择适当的传感器和数据采集设备。
智能化设计需要对发电机组的运行状态进行实时监测和数据采集，因此需要选择准确可靠的传感器和数据采集设备，以确保数据的准确性和稳定性。
风力发电多智能体协同控制系统设计与性能分析
风力发电多智能体协同控制系统设计与性能分析随着全球对可再生能源的关注度不断增加，风力发电作为一种绿色、清洁的能源形式逐渐受到了广泛的关注与应用。
为了提高风力发电的效率和可靠性，现代风力发电站往往采用多个风力涡轮发电机进行协同工作。
风力发电多智能体协同控制系统成为了提高风力发电站整体性能的关键技术。
一、风力发电多智能体协同控制系统的设计原理与目标风力发电多智能体协同控制系统是基于多个智能体之间协同合作的控制系统。
每个智能体代表着一个风力涡轮发电机，通过相互通信、数据共享和决策交互来实现整个发电站的协同控制。
系统设计的目标是通过有效的资源分配和动态调整，最大化发电系统的总体效能、稳定性和可靠性。
二、风力发电多智能体协同控制系统的关键技术与主要功能1. 智能体通信与数据共享技术：风力发电站中的每个风力涡轮发电机是一个智能体，通过网络通信技术实现各个智能体之间的通信和数据共享。
智能体可以共享自身的状态信息、风速和发电数据等，以便进行全局优化和决策。
2. 智能体决策与优化技术：智能体通过分析接收到的数据，并结合预测模型与优化算法，采取合适的控制策略，实现发电系统的最优功率追踪。
同时，智能体之间还需要进行协商与协调，以实现整个系统的协同工作。
3. 系统状态监测与故障检测技术：风力发电系统需要实时监测和检测风力涡轮发电机的运行状态和故障情况。
通过建立合适的监测装置和故障检测算法，可以实现对发电机的健康状况进行实时监控，并及时进行故障诊断和维护。
4. 动态资源分配和负载均衡技术：风力发电站中的每个发电机都需要动态分配风资源，并进行负载均衡控制，以保证整个系统的运行效率和平稳性。
通过建立动态资源分配模型和负载均衡算法，可以实现系统的优化控制。
三、风力发电多智能体协同控制系统的性能分析与评估风力发电多智能体协同控制系统的性能分析和评估主要包括以下几个方面：1. 效率与可靠性分析：通过对风力发电机的发电效率、能量损失和故障率等指标进行分析，评估协同控制系统对整个系统效率和可靠性的影响。
基于智能控制技术的风力发电机组运行监测与优化设计
基于智能控制技术的风力发电机组运行监测与优化设计风力发电作为一种清洁能源的重要组成部分，受到了广泛的关注和应用。
而为了提高风力发电机组的性能和效率，智能控制技术在风力发电机组的运行监测和优化设计中起着重要的作用。
一、风力发电机组运行监测1. 实时数据采集与监测智能控制技术可以通过传感器和数据采集系统实时获取风力发电机组的关键参数，如转速、转矩、温度、振动等。
这些实时数据可以用于监测风力发电机组的运行状态和性能。
2. 故障诊断与预测基于智能控制技术的风力发电机组可以通过分析采集到的数据进行故障诊断和预测。
通过建立故障数据库和机器学习算法，可以实现对风力发电机组的故障情况进行准确的诊断和预测，并及时采取相应的措施进行维修和保养，避免故障带来的经济损失和安全隐患。
3. 运行状态评估与优化基于智能控制技术的风力发电机组可以利用运行数据进行性能评估和优化设计。
通过对风力发电机组的运行状态和数据进行分析，可以找出存在的问题并提出相应的优化方案，提高发电效率和可靠性。
二、风力发电机组优化设计1. 智能控制策略设计智能控制技术可以根据风力发电机组的实际运行情况和外部环境变化，设计合理的控制策略。
例如，根据风速和风向变化调整风轮的转速和转矩，使风力发电机组在各种风力条件下都能高效稳定地发电。
2. 节能降耗设计智能控制技术可以优化风力发电机组的能量利用效率，减少能量的浪费。
通过结合风能特性和发电机组的运行状态，智能控制技术可以调整风轮的转速和转矩，实现最佳的能量转换和利用。
3. 协同运行与配电网络智能控制技术可以实现风力发电机组之间的协同运行，将多个发电机组组成一个统一的配电网络，将各个发电机组的发电能力进行有效分配和管理，以提高整个风力发电系统的可用性和稳定性。
总之，基于智能控制技术的风力发电机组运行监测与优化设计可以通过实时数据采集与监测、故障诊断与预测、运行状态评估与优化等手段，提高风力发电机组的性能和效率，降低故障率，实现可持续、清洁、高效的能源利用。
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问 题 ［Ｊ］．现 代 电 力 ，２００３，２０（５）：２９－３４． ［３］ 王晓宁．中 国 新 能 源 发 展 现 状 与 趋 势 ［Ｊ］．高 科 技 与 产 业
化 ，２００８（１）：６０－６２． ［４］ 叶杭 冶．风 力 发 电 机 组 的 控 制 技 术 ［Ｍ］．北 京：机 械 工 业
出 版 社 ，２００２． ［５］ 呼吉 亚，段 朝 晖．浅 谈 液 压 系 统 在 风 力 发 电 机 中 的 应 用
不同的地域风能不同，风力发电机安装时一般都 是分散安装的，多台风力发电机组成一个风电场，这 样就形成一个大的供电系统，不仅便于管理，也降低 了安装、维护的成本，而在控制上要求达到无人值守 及远程监控，这就使风机制动系统的安全可靠运行显 得尤为重要。 １ 风 力 发 电 机 制 动 系 统
风力发电机的制动分为两部分，即气动制动与机 械制动。气动制动就是让桨叶的液压缸动作，液压系 统释放压力油，使叶尖的扰流器在离心力的作用下甩 出，转动９０°，产生 气 动 阻 力， 实 现 气 动 制 动。 机 械 制动 （也称驻车刹车） 就是在风机的高速轴或低速轴 上安装盘式刹车，利用液压或弹簧的作用，使刹车块 与刹车盘作用，产生制动力矩，实现机械制动。不同 种类的风机用到的气动制动系统也不同，定桨距风机 采用叶尖扰流器实现风力制动，变桨距风机利用浆距 的变化来实现风力制动。
究，指出了其可行性。
图 ６ 控 制 流 程 图 参考文献： ［１］ 刘湘琪，邱敏 秀，林 勇 刚．液 压 技 术 在 风 力 发 电 系 统 中 的
应 用 ［Ｊ］．机 床 与 液 压 ，２００４（８）：１１４－１１６． ［２］ 张新房，徐大平，吕跃刚，等．风 力 发 电 技 术 的 发 展 及 若 干
摘要：风力发电中发电机组制动系统工作的可靠性直接影响风机的安全运行。详细介绍了风力发电机的制动 系统，针对其存在的问题，提出了把比例溢流阀应用于制动系统的改进设计中，并介绍了改进后的制动控制 系统的软、硬件实现。 关键词：风力发电机；制动系统；比例溢流阀；智能控制 中 图 分 类 号 ：ＴＫ８３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
第１期 （总第１７０期） ２０１２ 年 ２ 月
机械工程与自动化 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ
文 章 编 号 ：１６７２－６４１３（２０１２）０１－０１３３－０３
Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．
风力发电机制动系统的改进设计与智能控制
乔 屹，李铁鹰，辛 策
（太原理工大学 信息工程学院，山西 太原 ０３００２４）
ＱＩＡＯ Ｙｉ，Ｌｉ Ｔｉｅ－ｙｉｎｇ，ＸＩＮ Ｃｅ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００２４，Ｃｈｉｎａ ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｄｉｒｅｃｔｌｙ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓａｆｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｗｉｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ－ｓｐｉｌｌｏｖｅｒ ｖａｌｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄ ｉｔｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ；ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ－ｓｐｉｌｌｏｖｅｒ ｖａｌｖｅ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌ
（３） 如果在低速轴与高速轴上都安装刹车闸，制 动时的制动力矩就由两个刹车闸来分担，这样既减小 了对低速轴刹车闸的尺寸与材料的要求，也使齿轮箱 所受的扭矩降低。 ３．２ 系 统 改 进 设 计
在风力发电机原系统的基础上进行改进，在低速 轴与高速轴上分别装一套制动装置，它含刹车盘、刹 车块和液压控制装置，液压控制装置中含有比例溢流 阀、液压缸和检查控制装置。液压缸的活塞杆与刹车 块相联，检查控制装置可以检查风力发电机组高、低 速轴的转速，并反馈给控制器来控制比例溢流阀输入 电流的大小，比例溢流阀根据输入电流的大小来控制 液压缸内压力的大小。在制动时，由于低速轴上的制 动起辅助作用，分担了制动力矩的一部分，高速轴上 的制动就不会对齿轮箱造成太大的惯性冲击，齿轮箱 被损坏的可能性就降低了，既延长了齿轮箱的使用寿 命，同时也缩短了风机的制动时间。改进后的风机制 动系统示意图如图４所示。
图 １ 在 低 速 轴 上 安 装 刹 车 闸 时 的 受 力 情 况
（２） 只在高速轴上安装刹车闸，其受力情况如图 ２所示。由力矩平衡条件有：
Ｔａ＝（ＪＡ ＋ＮＪＧ）α＋ＴＢＨＮ 。 ……………… （２） 其中：ＴＢＨ 为高速轴的刹车力矩。
（２） 如果在高速轴上安装刹车闸，就会有较小的 制动力矩作用在闸体上，这样对刹车闸的要求就不会 太高。但是在高速轴上安装刹车闸，齿轮箱所受的扭 矩会很大，齿轮箱损坏的可能性就变大，其寿命也可 能缩短。
· １３４ ·
机 械 工 程 与 自 动 化 ２０１２年第１期
看，是将传动轴旋转部分的动能转换成其他形式能量 的过程，由广义胡克定律可知，应变正比于应力。制 动过程中，如果传动系统产生的形变比较集中，就会 使得局部受力过大，对传动系统造成不良影响，使传 动系统的寿命缩短。综上所述，分析刹车闸安装位置 不同时刹车闸在不同制动力矩下的受力状况，对于传 动系统和制动系统的改进设计是十分重要的。
图 ２ 在 高 速 轴 上 安 装 刹 车 闸 时 的 受 力 情 况
（３） 在高速轴和低速轴上同时安装刹车闸，其受 力情况如图３所示。由力矩平衡条件有：
Ｔａ＝ＴＢＬ ＋（ＪＡ ＋ＮＪＧ）α＋ＴＢＨＮ 。 ……… （３）
图 ３ 在 高 速 轴 和 低 速 轴 上 同 时 安 装 刹 车 闸 的 受 力 情 况
由于风力发电机在风场中具体安装位置不同及其 使用环境的恶劣性，使得风机的安全运行显得十分重 要。针对风机制动系统中存在的问题，本文对风机制 动系统做 了 改 进， 利 用 比 例 溢 流 阀 对 压 力 的 可 调 节 性，把比例溢流阀应用到新的设计中，给出了详细的 硬件设计，并对其控制方法和软件流程做了一定的研
风力发电 机 的 制 动 过 程 若 从 能 量 转 换 的 角 度 来
收 稿 日 期 ：２０１１－１０－２０； 修 回 日 期 ：２０１１－１０－２５ 作 者 简 介 ： 乔 屹 （１９８６－），男 ，山 西 应 县 人 ，在 读 硕 士 研 究 生 ，主 要 研 究 方 向 ：智 能 控 制 。
风机制动过程有以下三种情况：①正常停机制动 过程：电磁阀失电释放叶尖扰流器，发电机转速降至 同步转速时主接触器动作与电网解裂，转速低于设定 值时第一部刹车作用，如转速继续升高第二部刹车立 即工作，停机后叶尖扰流器收回；②安全停机制动过 程：叶尖扰流器释放同时投入第一部刹车，发电机转 速降至同步转速时主接触器跳闸同时第二部刹车立即 工作，叶尖扰流器不收回；③紧急停机制动过程：所 有继电器断电、接触器失电，叶尖扰流器和两部机械 刹车同时起作用，发电机同时与电网解裂。 ２ 风 力 发 电 机 制 动 系 统 中 存 在 的 问 题
［Ｊ］．机 电 产 品 开 发 与 创 新 ，２０１１，２４（２）：１１２－１１４． ［６］ 苏汝标，吴成 峰．风 力 发 电 机 组 刹 车 机 构 ［Ｐ］．中 国 专 利：
２００７２Hale Waihona Puke １４７９８２．２，２００７－８－２２．
Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｗｉｎｄ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ
２０１２年第１期 机 械 工 程 与 自 动 化
· １３５ ·
制动控制机构采用单片机来控制，液压控制装置 内含测速装置，将采集的速度信号送入单片机，经过 单片机内部程序的判断，来控制高、低速轴上比例溢 流阀输入电流的大小，比例溢流阀根据输入电流的大 小来控制液压缸内压力的大小。液压缸内活塞杆和刹 车块随着压力的大小而运动，从而控制高、低速轴上 刹车闸的工作。
通过对不同制动过程的受力分析，可以得知： （１） 如果在低速轴上安装刹车闸，就会有较大的 制动力矩作用在闸体上。这就要求刹车闸的材料必须 好、尺寸也较大。但是在低速轴上安装刹车闸，可使 齿轮箱承受的扭矩变小。
１－ 轮 毂 ；２－ 低 速 轴 ；３－ 刹 车 块 ；４－ 低 速 轴 刹 车 盘 ；５－ 变 速 箱 ； ６－ 高 速 轴 ；７－ 高 速 轴 刹 车 盘 ；８－ 刹 车 块 ；９－ 发 电 机 组 ； １０－ 偏 航 机 架 ；１１－ 安 装 桨 叶 处 图 ４ 改 进 后 的 风 机 制 动 系 统 示 意 图