风力发电机组设计答辩用a
上海电气2000答辩题库

上海电气2000风机答辩题库1、2MW风电机组串入安全链的信号有:答:(1)塔底急停按钮(2)塔底400V主电源监测信号(3)机舱急停按钮(4)机舱远程急停按钮(5)风轮超速1(6)风轮超速2(7)机舱振动开关(8)变桨系统急停信号(9)扭缆限位开关(10)变流器急停按钮(11)变流器并网断路器故障信号2、风机控制器的十一种运行模式?答:初始化模式、停机模式、服务模式、待机模式、自检测模式、空转模式、启动模式、切入模式、发电模式、共振模式、变桨润滑模式。
3、齿轮箱冷却系统的组成?答:齿轮箱水冷却系统由水泵装置、空-水冷却器、压力罐、压力继电器、铜热电阻等组成。
当水泵工作后,冷却水经齿轮箱、空-水冷却器组成冷却水循环回路。
当冷却水温度升到一定值时,空-水冷却器启动。
当水温降到一定值时,空-水冷却器停止。
4、风机变桨系统的组成及功能?答:中央控制单元:在轴柜3中,由PLC(BECKHOFF)或专用控制器构成的变桨控制器,并配备了HMI操作屏。
功能:负责风机主控系统与变桨系统的通讯(信号,指令和工作状态的传送)。
轴控单元:分布在各轴柜中,以伺服驱动器为核心的驱动单元(PITCHMASTII)。
功能:接受由中央控制单元的指令,通过驱动电机调节/转动桨叶到指定角度。
蓄电池/超级电容单元:分布在各电池柜,由蓄电池组/超级电容构成的后备电源。
功能:在电网失电或系统故障情况下,蓄电池/超级电容驱动系统驱动桨叶到安全位置。
润滑系统:在轴柜3的上部,分为变桨轴承润滑和变桨内齿润滑,由风机主控控制。
5、简述2MW风机并网过程答:(1)控制风轮转速在切入转速±0.5rpm范围之内。
(2)控制器向变流器发出开始励磁指令。
(3)变流器收到开始励磁指令之后对发电机进行励磁,励磁完成后,发回给控制器已准备好并网的信号。
(4)控制器收到已准备好并网的信号后,发给变流器并网指令。
(5)变流器收到并网指令后,检查接触器两端电压的幅值、相角和频率,确认满足并网条件后。
垂直轴风力发电机电压控制系统设计毕业答辩(包含仿真总图)

系统总体方案设计
整个系统以AT89C51为中央控制器,垂直轴风力 发电机所发出的不稳定的交流电,经输入模块滤波 和一次整流滤波电路后,经中间环节稳压模块电路 进行稳压,其包括降压斩波、二次平滑整流,输出 稳定的直流电供给负载;另外控制模块通过单片机 对供电电压进行采样,经内部进行调理、比较后, 发出PWM 波控制绝缘栅双极型晶体管IGBT 的通断时 间,继而改变占空比,形成闭环控制供电电压。
控制系统各模块分析
• 1输入模块
BR1 R14
输出电压 风力发电机
L3
C7 C6 C8
~
C5
稳压模块
C15 C14
输入模块包括交流输入和整流滤波两部分,电感L3、滤波电 容C5-C8共同组成了EMI滤波器 。L3对串模干扰不起作用,但当 出现共模干扰时,由于两个线圈的磁通方向相同,经过耦合后总 电感量迅速增大,因此对共模信号呈现很大的感抗,使之不易通 过,故称作共模扼流圈。C5和C6采用薄膜电容器,容量范围大致 是0.01-0.47uf,主要用来滤除串模干扰。C7和C8跨接在输出端, 并将电容器的中点接地,能有效地抑制共模干扰。
意义
本控制系统采用以AT89C51为控制核心,在保证了风力发 电机电压控制性能效果的同时,降低了风力发电控制系统的 成本;采用EMI滤波器滤波能很好的滤除高频杂波和同相干扰 电流,同时把电源中产生的电磁辐射消减到最低限度;采用 斩波电路对输出电压的稳定性得到了进一步的保证;同时采 用LCD对风力发电机的转速及输出电压进行实时的显示,便于 维护人员进行操作和查看。
控制系统各模块分析
• 2稳压模块
Q1
STGP7NB60KDPF
L4
B82432C1474K000
L5
电机设计课程设计答辩

电机设计课程设计答辩一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电机设计的基本原理和技能,能够运用所学知识进行简单的电机设计。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生能够理解电机的工作原理、结构特点和设计方法,掌握电机的主要性能参数和选用原则。
2.技能目标:学生能够运用CAD等软件进行电机结构图的绘制,能够根据实际需求进行电机参数的计算和选型,具备电机设计的基本能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对电机工程的兴趣和热情,使学生认识到电机技术在现代工业中的重要性,树立正确的工程观念和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机的基本原理、结构特点、设计方法和应用领域。
具体包括以下几个部分:1.电机的基本原理:介绍电机的工作原理、电磁场理论、电机的热力学特性等。
2.电机结构与性能:介绍电机的主要部件、结构特点、性能参数和选用原则。
3.电机设计方法:讲解电机参数的计算方法、设计步骤和注意事项。
4.电机CAD设计:介绍电机结构图的绘制方法,使学生能够运用CAD等软件进行电机设计。
5.电机应用领域:介绍电机在现代工业、交通、家电等领域的应用实例。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课。
具体包括以下几种:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握电机设计的基本原理和方法。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解电机设计的具体应用和注意事项。
3.实验法:学生进行电机实验,使学生能够亲手操作,加深对电机原理和设计方法的理解。
4.讨论法:学生进行分组讨论,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的电机设计教材,作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书:提供电机设计相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,辅助课堂教学。
4.实验设备:准备完善的电机实验设备,为学生提供实践操作的机会。
风力发电论文答辩

1.风力发电的原理答:风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。
依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。
2.我国风电发展面临的困难?答:风能资源的不确定性,前期测风工作不足;②国家对可再生能源的激励机制不健全和风电电价问题;③银行对风电项目缺乏信心,贷款条件苛刻;④电网能否保证对风力发电的全额收购;⑤如何促进风电机组的国产化,从而降低风电成本。
3.风能的优势答:(1)风能安全、清洁;(2)风能没有原材料压力;(3)具有成本优势和可大规模并网;(4)风能储备量大.4.支撑风电发展的三个驱动因素答:(1)全球对环境问题日益重视;(2)高油价;(3)风电技术日益成熟.5.风力发电机的分类答:风力发电机按结构分,可分为两类:1)水平轴式:风轮轴线的安装位置与水平夹角不大于15度的风力机叫作水平轴风力机。
其叶片翼形通常使用飞机翼形,它以类似螺旋桨式的叶片绕水平轴旋转。
风轮的扫掠面与风向垂直,并随风向变化而迎风回转。
优点:它的风能利用系数一般比垂直轴风力机的高。
2)垂直轴式:风轮轴线的安装位置与水平垂直的风力机叫作垂直轴风力机。
其叶片绕垂直轴旋转。
6.垂直轴风力机的优缺点优点:风轮可吸收来自任意方向的风能,而不需要跟踪风向的迎风机构。
结构简单,造价低廉,且便于维修。
缺点:风能利用系数低,叶片固定,不能调速,只能依靠蓄电池保持电池电压相对稳定。
按风力发电机的功率分,可分为四类:1)微型风力发电机,其额定功率为50~1000瓦2)小型风力发电机,其额定功率为1.0~10.0千瓦3)中型风力发电机,其额定功率为10.0~100.0千瓦4)大型风力发电机,其额定功率为 >100.0千瓦7.风电机的运行方式?答:风力发电有三种运行方式:一是独立运行方式,通常是一台小型风力发电机向一户或几户提供电力,它用蓄电池蓄能,以保证无风时的用电;二是风力发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合,向一个单位或一个村庄或一个海岛供电;三是风力发电并入常规电网运行,向大电网提供电力,常常是一处风电场安装几十台甚至几百台风力发电机,这是风力发电的主要发展方向。
变速异步风力发电机电信号处理系统软件设计_答辩PPT

图1 全国新增装机容量和总装机容量
4
研究背景
随着风力发电的不断发展,风电机组总装容量正在不断增加,风机单机容量 也随之不断增加。最新投入生产的我国风电机组最大单机容量达到了5MW,叶 片直径到达115m,因为风机机型较大且运行环境恶劣,我们需要对风机进行实 时监控。目前基于PLC和SCADA的风力发电机状态监控与故障诊断系统存在一 定的局限性,为了更好的实时监控风机和进行风机故障预测,我们需要寻找一种 更加实际有效的故障诊断方法。
w(t )
通过平移窗口来对整个时域上的原始信号进行分析,通过在每个时间间隔中进行傅里叶变 换,确定这些间隔里存在何种频率,其数学模型为:
STFT {x(t)}( , w) x(t)w(t )e jwt dt 虽然短时傅里叶变换相较于快速傅里叶变换已经取得了较大的进步,但是仍然还存在窗口不能 随信号变化的问题。
19
信号分解与重构
首先需要加载一个原始信号,然后执行信号的单级 小波分解,通过系数构建近似值和细节,并显示近似 和细节,最后通过逆小波变换重新生成信号。接下来, 我们又对重构的原始信号执行信号的多级小波分解, 同样的提取近似和细节系数,重构3级近似,重建1级, 2级和3级细节,通过图形来表达显示多级分解的结果。 最后,我们需要从3级分解重建原始信号,并从信号中 消除噪音,从而优化分析。
风力发电机远程监控系统
基本组成 PLC系统
SCADA系统 仿真平台
6
基本组成
风力发电机远程监控系统一般由四部分组 成包括远程监控层、组织层、协调层、现场 执行层。
风力发电专题-毕业答辩PPT

20102010-6-21
PMSG模型和最大风能捕获 第一部分 D-PMSG模型和最大风能捕获
D–PMSG的控制策略 PMSG的控制策略
1、控制目标
(1)当实际风速低于额定风速时,对D-PMSG进行转速控制的目 的是保证机组运行在最大风功率追踪状态下; (2)当实际风速高于额定风速时,受机械强度、发电机容量和 变频器容量等限制,必须降低风轮捕获的能量,使功率保持在额 定值附近,此时桨距角控制需要起作用,以保证机组保持在额定 功率附近 。
本设计的主要内容主要包括两部分: 本设计的主要内容主要包括两部分:
1、首先,在对永磁风力发电机的基本理论进行论述的基础上,
建立了包括风力机模型、传动系统模型和发电机模型的DPMSG数学模型,分析了变转速变桨距控制策略,并基于 Matlab/Simulink建立了D-PMSG仿真模型,对风速快速跃 变时机组运行情况进行了仿真,结果验证了该模型的合理 性。
背靠背(Back to Back)双PWM结构的变流系统
1、电机侧的整流器和电网侧的逆变器进行独立的控制。 2、系统采用两个PWM变流器,前端整流器实现对发电机功率、转速的 控制,后端逆变器稳定直流母线电压以及控制网侧功率因数。 3、PWM整流桥使发电机运行在最优的运行点,并且可提供几乎正弦的 电流,从而减少发电机侧的谐波电流。网侧逆变器可提供恒定的直流 母线电压,并使得网侧电流跟随电网电压,波形近似正弦波。
13/40 13/ 20102010-6-21
PMSG模型和最大风能捕获 第一部分 D-PMSG模型和最大风能捕获
u = ω Li + u d e q d
u = −ω Li − e + u q e d q q
(1)将发电机的反电势 e d 和 eq 当做干扰项,用比例–积分控制的积 分部分将其补偿掉。 (2)在q轴的转速控制部分,内环控制电流,外环控制转速。
风力发电机组设计与制造答辩PPT

设计应减少对周围环境的负面影响,如降 低噪音、减少视觉干扰,以及合理利用土 地资源。
风力发电机组的优化方法
空气动力学优化
通过改进机翼设计,降低风阻 ,提高风能利用率。
控制策略优化
调整发电机组的控制逻辑,使 其在各种风速条件下都能高效 运行。
材料与结构优化
采用高强度、轻质材料,减轻 机组重量,降低基础成本。
利用数字化技术实现风力发电机组的数字化制造, 提高制造效率和产品质量。
定制化服务
根据客户需求进行定制化的风力发电机组设计和 制造,满足不同客户的需求。
THANKS
感谢观看
问题解决方案与实施
加强跨学科合作
加强空气动力学、结构力学、材料科学等领域的跨学科合作,共同研 究解决设计中的复杂问题。
提高制造工艺水平
加大投入,引进先进的制造工艺和设备,提高制造精度和产品质量。
强化环境适应性设计
在设计时充分考虑各种极端环境和气候条件,强化风力发电机组的环 境适应性设计。
加强安全性能测试与评估
风力发电机组制造质量控制
01
02
03
质量管理体系
建立完善的质量管理体系, 确保从原材料采购到产品 出厂的全程质量控制。
检验与试验
对风力发电机组的各个部 件和整体性能进行严格检 验和试验,确保符合设计 要求和安全标准。
不合格品控制
对不合格的原材料、零部 件和成品进行严格控制和 处理,防止不良品流入市 场。
布局优化
合理配置风力发电机组的位置 和朝向,以充分利用风资源。
风力发电机组的设计实例
华锐风电SL1500/82型风力发电机组
采用先进的直驱永磁技术,具有高可靠性、高发电效率和低维护成本的特点。
原创《关于风力永动机》的答辩(摘要)

原创《关于风力永动机》的答辩(摘要)《关于风力永动机》的答辩(摘要)前言发表本文的目的:通过“答辩”让人们对风力永动机有个大概的了解。
对于文章中的(删除)敬请理解。
通知书指出:“本申请在(删除)最终产生电能。
根据能量守恒定律,因为中间过程中存在能量消耗,最终产生的电能,不会多于(删除)消耗的电能。
”对上述问题申请人认为:一、根据能量守恒定律一语否定本发明申请的技术方案是不能接受的。
二、关于(删除)(删除的内容是该装置中的一个重要部件)三、给予通知书内容的解释通知书中指出:“根据能量守恒定律,因为中间过程中存在能量消耗,最终产生的电能不会多于(删除)消耗的电能。
”(删除)在这里,能量守恒定律只能论证每一台(删除)的一组叶片能量消耗和(删除)风能消耗守恒,而(删除)和所有(删除)总共产生的能量不守恒。
这个问题是验证本发明的技术方案是否成立的关键所在。
如果所有(删除)但事实并不是这样。
这是(删除)气体流动的性质决定的。
所以用能量守恒定律否定本发明的技术方案是没有科学依据的。
说明书指出:(删除)(专利说明书的内容)(删除)(专利说明书的内容)通知书又指出:请求人称本申请技术方案能够不需要能量输入,却能源源不断大量输出能量。
对此,合议组认为,这样明显违背了能量守恒定律。
说的对,本发明申请的技术方案就是违背能量守恒定律的,但谁能证明因为违背了能量守恒定律本发明的技术方案就不成立呢。
谁又能用科学的方法否定“不需要能量输入,却能源源不断大量输出能量”的事实呢?谁都不能。
认为(删除)等部件对气流产生的阻力会影响(删除)的发电能力,进而造成发电量低(删除)最后造成(删除)的现象应该说是不现实的。
因为这种现象在(删除)中或许存在。
(删除)由此看来,用能量守恒定律来判断中间过程存在能量消耗,最终产生的(删除)结论,很让人困惑。
为什么(删除)都相等呢其道理就在于(删除)风力发电装置是根据“(删除)”原理构思出来的机器。
“(删除)”的特点是:(删除)在这里“(删除)”各部位气流始终(删除)对本发明非常重要,它是判断本发明是否成功的关键中的关键。
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叶素位置/%
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50
叶尖速比
0.35 0.7 1.05 1.4 1.75 2.1 2.45 2.8 3.15 3.5
叶素位置/% 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
叶尖速比
3.85 4.2 4.55 4Байду номын сангаас9 5.25 5.6 5.95 6.3 6.65 7
总体参数设计
总体参数 叶片数
额定输出功率 设计寿命 切入风速 切出风速 额定风速
风轮额定转速 风力机等级
设计值 B=3
P=5MW 20年
Vin=3m/s Vout=25m/s Vr=13m/s nr=15r/min
IECIIIA
总体参数 风轮直径 轮毂高度 风能利用系数 叶尖速比 功率控制方式 制动形式 传动系统 电气系统
主要部件的载荷计算
1、叶片载荷计算 (1)、作用在叶片上的离心力Fc
Fc=������������������2 ���������0��� ������������ ������dr 其中旋转角速度ω由下式算得:
2πn 2π × 15 ω = 60 = 60 = 1.57rad/s r0—叶片起始处旋转半径,约为R的1/20,即为2.85m ρy—叶片的密度,为1.8kg/m3 Ar—叶素处的叶片截面积 用matlab计算得:
此处F即Ar 用matlab计算得:
R
I = ρy න Fr2 dr
r0
I= 26199kg·m
当β= 90°时,科氏加速度最大,为
半径r(m/s) 叶尖速比
2.850 0.350 5.700 0.700 8.550 1.050 11.400 1.400 14.250 1.750 17.100 2.100 19.950 2.450 22.800 2.800 25.650 3.150 28.500 3.500 31.350 3.850 34.200 4.200 37.050 4.550 39.900 4.900 42.750 5.250 45.600 5.600 48.450 5.950 51.300 6.300 54.150 6.650 57.000 7.000
设计值 D=114m Zhub=70m Cp=0.44 λ=7 主动变桨距控制 气动刹车、机械刹车 高传动比齿轮箱传动 双馈发电机+变流器
叶片气动优化设计
。
叶片气动优化设计
1、计算各剖面的叶尖速比 将叶片分为10个叶素,每个叶素间隔0.05R,其中5%半 径处叶片是筒状,10%-60%半径处采用钝后缘叶片, 65%-100%半径处 采用通用风电机组叶片翼型。叶片内 圈各采叶用素钝的后叶缘尖翼速型比,外 圈 采0 R用r 63418翼型。 根据下式求
Zhub=Zt+Zj=70+2.25.=72.25m 式中Zj—塔架高度;
Zt—塔顶平面到风轮扫掠中 心高度。
总体参数设计
6、叶片数 B=3 现代风力发电机的实度比较小,一般需要1-3个叶片。选 择风轮叶片数时考虑风电机组性能和载荷、风轮和传动 成本、风力机气动噪声及景观影响等因素。 3叶片较1、2叶片风轮有如下优点: ➢ 平衡简单、动态载荷小。基本消除了系统的周期载荷,
4、联轴器
低速轴联轴器功率:
Pm=η3
Pr η2 3
η12=0.95×05.9050×03
2=5852kW
0.92
高速轴联轴器功率:
5、偏航系统
Pr=ηP3ηr 2=0.9550×000.95=5540kW
类型:主动偏航
偏航轴承:4点接触球轴承
偏航驱动:6个3kW偏航电机
偏航制动:液压控制摩擦制动
主要部件的载荷计算
Fc=66760N
主要部件的载荷计算
(2)、叶轮转动时的风压力:
������������
=
1 2
������������2
������
න (1
������0
+
ct������2 I)(������������ cosI
+
������������ sinI)Cdr
用matlab计算得:
Fv= 2842551N
C(修正后)
0.648 5.842 0.466 7.232 0.333 6.903 0.239 6.158 0.172 5.416 0.122 4.776 0.084 4.244 0.054 3.805 0.030 3.440 0.011 3.135 -0.005 2.877 -0.019 2.656 -0.030 2.466 -0.040 2.300 -0.049 2.154 -0.057 2.026 -0.064 1.911 -0.070 1.809 -0.075 1.717 -0.080 1.634
y
1.159 1.251 1.317 1.364 1.398 1.423 1.442 1.456 1.468 1.478 1.486 1.493 1.499 1.504 1.508 1.512 1.515 1.518 1.521 1.523
k
0.424 0.384 0.364 0.353 0.347 0.343 0.341 0.339 0.338 0.337 0.337 0.336 0.336 0.335 0.335 0.335 0.335 0.335 0.334 0.334
总体参数设计
总体参数设计
1、额定功率 根据《设计任务书》选定额定功率为5MW。 2、设计寿命 一般风力机组设计寿命至少为20年,这里选20年设计寿 命。
3、切出风速、切入风速、额定风速 ➢ 切入风速 取 Vin=3m/s ➢ 切出风速 取 Vout=25m/s ➢ 对于一般变桨距风力发电机组(选5MW)的额定风速
主要部件功率
主要部件功率
1、发电机 发电机类型:双馈异步变速恒频发电机
额定功率:5MW
额定转速:1500r/min
发电机极对数为2,发电机主轴转矩T发电机主轴为:
T
发电机主轴=9550×
������������ ������������ ������
=9550×
150500×000.95=33.51×
模型中Pstat(t)的始终为零, 即视风速为不随时间变化的稳定值, 在切入风速 到切出风速的范围内按照设定的风速步长, 得到对应风速下的最佳叶尖速比
和功率系数,带入式:
P
=
1 8
������������
������1������2������3������������������2
������3
总体参数设计
发电机组的功率随风速的变化用如下的模型来表示:
P(t)=Pstat(t)+������Δ(t) 式中P(t)--在真实湍流风作用下每一时刻产生的功率, 它由t时刻的V(t)决定;
Pstat(t)--在给定时间段内V(t)的平均值所对应的功率; ������Δ (t)--表示t 时刻由于风湍流引起的功率波动。 对功率曲线的绘制, 主要在于对风速模型的处理。若假定上式表示的风
叶片气动优化设计
⑸、求叶素桨距角
⑹、计算叶片弦长 C
8r(h 1)cos C
BCl (h 1)
叶片根部处理方式:距叶根0 ~ 5m处制作成直径为2m的圆柱结构处理; 且根部采用钻孔组装式结构。
叶片气动优化设计
位置%
0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 0.550 0.600 0.650 0.700 0.750 0.800 0.850 0.900 0.950 1.000
D= 8Pr
Vr3 Cp123
1.225
×
133
×
8 × 5000000 ������ × 0.42 × 0.92
×
0.95
×
0.95
=114m
由直径计算可得扫掠面积:
S=������������2=������×1142=10207������2
4
4
总体参数设计
(2)、轮毂高度 轮毂高度是从地面到风轮扫掠面 中心的高度,用Zhub表示
总体参数设计
总体参数设计
从图中可以得出翼
型取得最佳升阻比 时攻角5°,此时升 力系数Cl=0.904, Cd=0.007 本设计取攻角������ = ������������°为,此时升力 系数和阻力系数分 别为Cl=1.307, Cd=0.018。
总体参数设计
三叶片风力发电机组的 风轮叶尖速比λ一般在6 至8之间,本设计取7。 不同攻角下的风能利用 系数随叶尖速比的变化 曲线即CP- λ 曲线如图1, 由Cp-λ曲线可得出 Cp=0.44。
总体参数设计
9、风轮额定转速 风轮额定转速可由下式计算得到:
nr=60������������������������������=60������××1131×47=15r/min 10、功率控制方式 主动变桨距控制。 11、制动系统形式 第一制动采用气动刹车,第二制动采用高速轴机械刹车。 12、风力机等级 由IEC标准,选择风力机等级为IECIIIA。
h
2.775 1.655 1.337 1.203 1.135 1.095 1.071 1.055 1.044 1.036 1.029 1.025 1.021 1.018 1.016 1.014 1.012 1.011 1.010 1.009
j
0.823 0.640 0.507 0.413 0.346 0.296 0.258 0.229 0.205 0.186 0.169 0.156 0.144 0.134 0.125 0.118 0.111 0.105 0.100 0.095