风力发电机论文风力发电机设计论文
风力发电机的设计及风力发电系统的研究毕业设计论文
毕 业 论 文题 目： 风力发电机的设计及风力发电系统的研究诚信声明本人声明：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：年月日毕业设计（论文）任务书题目： 风力发电机的设计及风力发电系统的研究一、基本任务及要求：1）基本数据：额定功率 600=N P KW 连接方式 Y额定电压 V U N 690= 额定转速 min /1512r n N =相数 m=3 功率因数 88.00=ϕs c效率 96.0=η 绝缘等级 F极对数 P=22、本毕业设计课题主要完成以下设计内容：（1） 风力发电机的电磁设计方案；（2） 风力发电系统的研究；（3） 电机主要零部件图的绘制；（4） 说明书。
进度安排及完成时间：2月20日——3月10日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告 3月13日——4月25日：毕业实习、撰写实习报告 3月27日——5月30日：毕业设计4月中旬：毕业设计中期抽查6月1日——6月14日：撰写毕业设计说明书（论文）6月15日——6月17日：修改、装订毕业设计说明书（论文），并将电子文档上传FTP6月17日——6月20日：毕业设计答辩目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 开发利用风能的动因 (1)1.1.1 经济驱动力 (1)1.1.2 环境驱动力 (2)1.1.3 社会驱动力 (2)1.1.4 技术驱动力 (2)1.2 风力发电的现状 (2)1.2.1 世界风力发电现状 (2)1.2.2 中国风力发电现状[13] (3)1.3风力发电展望 (3)第2章风力发电系统的研究 (5)2.1 风力发电系统 (5)2.1.1 恒速恒频发电系统 (5)2.1.2 变速恒频发电机系统 (6)2.2 变速恒频风力发电系统的总体设计 (10)2.2.1 变速恒频风力发电系统的特点 (10)2.2.2 变速恒频风力发电系统的结构 (10)2.2.3 变速恒频风力发电系统运行控制的总体方案 (20)第3章风力发电机的设计 (27)3.1 概述[11] (27)3.2 风力发电机 (28)3.2.1 风力发电机的结构 (28)3.2.2 风力发电机的原理 (29)3.3 三相异步发电机的电磁设计 (29)3.3.1 三相异步发电机电磁设计的特点 (30)3.3.2 三相异步发电机和三相异步电动机的差异[2] (30)3.3.3 三相异步发电机的电磁设计方案 (31)3.3.4 三相异步发电机电磁计算程序 (32)结束语 (45)参考文献 (46)致谢 (48)附录 A 定子冲片图附录 B 转子冲片图附录 C 总装图风力发电机的设计及风力发电系统的研究摘要：本文对国内外风力发电的发展现状进行了概述。
小型风力发电机动力结构设计毕业设计论文
第一章概述1.1课题研究的目的和意义数千年来，风能技术发展缓慢，也没有引起人们足够的重视。
但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。
风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。
当前，全球都面临着能源枯竭、环境恶化、气温升高等问题，日益增长的能源需求、能源安全问题受到世界各国广泛关注。
风能是一种可再生能源，它资源丰富，是一种永久性的本地资源，可为人类提供长期稳定的能源供应;她安全、清洁，没有燃料风险，更不会在使用中破坏环境。
为此，世界各国都在加快风力发电技术的研究，以缓解越来越重的能源与环境压力，中国也不例外。
中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，能源利用以煤炭为主。
在当前以石化能源为主体的能源结构中，煤炭占73.8%，石油占18.6%，天然气占2%，其余为水电等其它资源。
在电力的能源消费中，也是以煤炭为主，燃煤发电量占总发电量的80%。
但是，能为人类所用的石化资源是有限的，据第二届环太平洋煤炭会议资料介绍，按目前的技术水平和采掘速度计算，全球煤炭资源还可开采200年。
此外，石油探明储量预测仅能开采34年，天然气约能开采60年。
随着人口的增长和经济的发展，能源供需矛盾加剧，如果不趁早调整以石化能源为主体的能源结构，势必形成对数亿年来地球积累的生物石化遗产更大规模的挖掘、消耗，由此将导致有限的石化能源趋于枯竭，人类生态环境质量下降的恶性循环，不利于经济、能源、环境的协调发展。
电力部己制定“大力发展水电，继续发展火电，适当发展核电，积极发展新能源发电”的基本原则，把风力发电作为优化我国电力工业结构跨世纪的战略发展目标①。
表1-1 1996-2005年世界风电市场增长从表1-1可以看出，世界上的风电能源增长的非常迅速，10年平均增长率达到了29.77。
风力发电机论文关于风力发电的论文
风力发电机论文关于风力发电的论文影响风力发电机组功率的因素摘要：风力发电机作为一种绿色能源有着改善能源结构、经济环保等方面的优势，也是未来能源电力发展的一个趋势。
但风力发电机在工作时由于受到环境或本身结构的影响，其功率会受到影响。
文章就影响风力发电机组功率的各方面因素进行探讨。
关键词：风力发电机；功率影响因素；功率曲线；发电量一、功率曲线与发电量功率曲线反映了风力发电机组的功率特性，是衡量机组风能转换能力的指标之一，设备验收时功率曲线往往是被重点考核的对象。
其实，评价一种机型功率曲线的好坏不应单纯地只关注那些图表中所给定的“风速—功率”对应值，还应根据现场情况进行具体分析：风力机组的功率特性关键取决于叶片的气动特性和机组的控制策略。
众所周知，叶片的气动设计实际上是一个优化的结果，受其他条件限制，无法达到所有风速工况下效率均最好的目标。
而机组实际运行的外部条件可能与设计存在较大差异，因此需要采取技术措施以实现发电量最大。
一般来讲，失速型机组应根据风频分布调整合适的安装角，使风频最高的风速段出力最好。
而变桨距机组则应根据湍流等风速特性优化控制策略。
因此为了追求发电量优化的目标，实际的功率曲线与理论值会存在一个合理的偏差。
二、风力发电机组实际功率曲线与标准功率曲线的差异根据风力发电机组在一段时间内输出功率和同一时刻的风速之间的对应关系，即可得到风电机组的实际功率曲线，比较理想的状况是单独设立一套独立的测量系统，对机组的功率数据进行记录，同时测量环境气温、大气压力和风速等环境参数，根据记录的数据，绘制出风力发电机组的实际功率曲线，同时根据环境气温、大气压力对实际功率曲线进行修正，观察机组实际功率曲线与标准功率曲线的差异是否在正常的范围内。
在实际工作中，由于受现场条件和机组数量较大的限制，多利用机组控制系统的测量数据，通过中央监控系统进行记录，这种方式存在两个弊端：一是多数风力机的风速仪位于叶轮的后部，风速的测量准确度受到影响，其次机组控制系统没有环境气温、大气压力等环境参数的测量或测量值不准确，需要补充其它辅助装置进行数据的补充。
毕业设计论文：小型风力发电机毕业设计
小型风力发电机毕业设计摘要基于开发风能资源在改善能源结构中的重要意义，本论文对风力发电机的特性作了简要的介绍，且对风力发电机的各种参数和风力机类型作了必要的说明。
在此基础上，对风力发电机的原理和结构作了细致的分析。
首先，对风力发电机的总体机械结构进行了设计，并且设计了限速控制系统。
本课题设计的是一种新型的立式垂直轴小型风力发电机，由风机叶轮、立柱、横梁、变速机构、离合装置和发电机组成。
这种发电机有体积小、噪音小、使用寿命长、价格低的特点，适合在有风能资源地区的楼房顶部，供应家庭用电，例如照明：灯泡,节能灯；家用电器:电视机、收音机、电风扇、洗衣机、电冰箱。
关键词：风力发电限速控制系统小型风力发电机AbstractExploiting wind energy resources is of great significance in improving energy structure. In the discourse，the characters of wind generator are introduced briefly，while parameters and types of wind generators are also narrated. Base on these，the theory and constitution of the wind generator are meticulously analyzed. Firstly，Has carried on the design to wind-driven generator's overall mechanism, And has designed the regulating control system. What I design is one kind of new vertical axis small wind-driven generator, by the air blower impeller, the column, the crossbeam, the gearshift mechanism, the engaging and disengaging gear and the generator is composed. This kind of generator has the volume to be small, the noise is small, the service life is long, the price low characteristic, suits in has the wind energy resources area building crown, the supply family uses electricity, For example illumination: The light bulb, conserves energy the lamp; Domestic electric appliances: Television, radio, electric fan, washer, electric refrigerator.Key words：Wind power generation, Regulating control system, Small wind-driven generator目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................ I I 目录 (III)前言 (1)1 概述 (2)1.1 开发利用风能的动因 (2)1.1.1 经济驱动力 (2)1.1.2 环境驱动力 (3)1.1.3 社会驱动力 (3)1.1.4 技术驱动力 (4)1.2 风力发电的现状 (4)1.2.1 世界风力发电现状 (4)1.2.2 中国风力发电现状 (4)1.3 风力发电展望 (5)2 风力机理论 (7)2.1 基本公式 (7)2.1.1 风能利用系数 (7)2.1.2 风压强 (7)2.1.3 阻力式风力机的最大效率 (7)2.2 工作风速与输出功率 (8)2.2.1 风力发电机的输出效率 (8)2.2.2 工作风速与输出功率 (9)2.2.3 启动风速和额定风速的选定 (9)2.3 风能利用与气象 (12)2.3.1 风的观测对风能利用的意义 (13)2.3.2 风能利用中需要的气象调查 (13)2.4 风的观测 (13)3 风力发电机方案和结构设计 (14)3.1 小型垂直式风力发电机方案设计 (14)3.2 风叶 (15)3.3 行星齿轮加速器设计计算 (16)3.3.1 设计要求 (16)3.3.2 选加速器类型 (16)3.3.3 确定行星轮数和齿数 (17)3.3.4 压力角(α)的选择 (17)3.3.5 齿宽系数的选择 (18)3.3.6 模数选择 (18)3.3.7 预设啮合角 (18)3.3.8 太阳轮与行星轮之间的传动计算 (18)3.3.9 行星轮与内齿轮之间的传动计算 (19)3.3.10 行星排各零件转速及扭矩的计算 (20)3.3.11 行星排上各零件受力分析及计算 (20)3.3.12 行星齿轮传动的强度校核计算 (21)3.4 电磁离合器设计计算 (25)3.4.1 选型 (25)3.4.2 牙嵌式电磁离合器的动作特性 (26)3.4.3 离合器的计算转矩 (26)3.4.4 离合器的外径 (26)3.4.5 离合器牙间的压紧力 (26)3.4.6 线圈槽高度 (27)3.4.7 磁轭底部厚度 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)前言随着世界工业化进程的不断加快，使得能源消耗逐渐增加，全球工业有害物质的排放量与日俱增，从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发。
风能发电3000字论文（推荐5篇）
风能发电3000字论文（推荐5篇）第一篇：风能发电3000字论文风能发电风能(wind energy)地球表面大量空气流动所产生的动能。
由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。
风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。
风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。
据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。
在不断持续的能源紧张中，不少人想到了新能源利用。
利用洁净的能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。
洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等，这都是可再生取之不尽的能源，特别是风能技术最为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的发展能源。
风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。
风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。
太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。
据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。
全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源比较丰富。
据国家气象局估算，全国风能密度为每平方米100瓦，风能总储量约16亿千瓦，其中在地理上和经济上近期讨开发捆用的约为1．6亿千瓦。
特别是东南沿海及附近岛屿、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部份地区，每年风速在3米／秒以上的时间近4，000小时左右，一些地区年平均风速对达6~7米／秒以上，具有很大的开发利用价值。
有关专家根据全国有效风能密度、有效风力出现时间百分率，以及大于等于3米／秒和6米／秒的全年累积小时数，将我国风能资源划分为如下几个区域；1．东南沿海及其岛屿，为我国最大风能资源区。
风力发电技术论文
风力发电技术论文风力发电是一种清洁的、可再生的能源。
下面小编整理了风力发电技术论文，欢迎阅读!风力发电技术论文篇一风力发电技术摘要：随着世界能源的日趋匮乏和科学技术的飞速发展，加之人们对环境保护的要求，人们在努力寻找一种能替代石油、天然气等能源的可再生、环保、洁净的绿色能源。
风能是当前最有发展前景的一种新型能源，它是取之不尽用之不竭的能源，还是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源。
风能的利用，从风车到风力发电，证明了文明和科学进步。
绿色和平组织和欧洲风能协会2002年提出了《风力2012》报告，报告中指出到2020年，世界风力发电将达到世界电力总需求量的12%，我国电力发展“十一五”发展纲要中也指出，中国的风力发电将占世界风力发电总量的14%。
风力发电与火力发电和水力发电比较，具有单机容量小、可分散建设等优点。
随着国家对能源需求和环保要求力度的不断加大，风力发电的优势和经济性、实用性等优点也必将显现出来。
关键词：风力发电技术一、风力发电国内外发展现状1、国外风力发电发展现状2012 年新增风电装机容量最多的10 个国家占世界风电装机的87%。
与2007 年相比，美国保持第1 名，中国超过西班牙从第3 名上升到第2 名，印度超过德国和西班牙从第5名升至第3 名，前3 名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。
根据世界风能协会的统计，2012 年全世界风电装机容量新增约2726 万kW，增长率约为29%。
累计达到1.21 亿kW，增长率为42%，突破1 亿kW 大关。
风电总量为2600 亿kWh，占全世界总电量的比例从2000 年的0.25%增加到2012 年的1.5%。
尽管风电的发展仍然存在着很多困难，如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等，但相比于常规能源，经济性优势逐步凸显，世界各国都对风电发展充满了信心。
2、我国风力发电的现状我国的风力发电始于20世纪50年代后期，在吉林、辽宁、新疆等省建立了单台容量在10kW以下的小型风力发电场，但其后就处于停滞状态。
风力发电机毕业论文
新能源论文姓名：顾少鹏B13043531系：电气系专业：电气工程及其自动化专业题目：风力发电机组齿轮箱设计摘要风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。
但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。
因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。
本文设计的是兆瓦级风力发电机组的齿轮箱，通过方案的选取，齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计。
首先，确定齿轮箱的机械结构。
选取一级行星派生型传动方案，通过计算，确定各级传动的齿轮参数。
对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮受力结果。
依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。
其次，基于Pro／E参数化建模功能，运用渐开线方程及螺旋线生成理论，建立斜齿轮的三维参数化模型。
然后，对齿轮传动系统进行了齿面接触应力计算。
先利用常规算法进行理论分析计算。
关键词：风力发电，风机齿轮箱，结构设计1.0引言纵观社会的发展,科学技术作为第一推动力，当科学技术发展到足够的阶段时，将带来人类社会突飞猛进的发展。
这一事实，在二十世纪表现的越来越来越明显，这一推动力的作用越来越突出。
正当人们迈向二十一世界时，科学技术的长足进步，促使世界各地各类产业都进入了结构调整时期。
结构调整与重组已使那些最传统、最垄断的行业也发生了人们难以预想到的变化。
社会发展将在重大重组、大调整的过程中走向新时代。
从能源、电力产业看，二十世纪九十年代，世界能源、电力市场发展最迅速的已不再是石油、煤、天然气，太阳能发电、风力发电等可再生能源异军突起。
全世界风力发电容量在1990年的200万KW，2009年一年内全球新增风力发电装机容量就已达到3750万，而截止到2011年3月7日，我国的风电装机总量有4182.7万千瓦，首次超越美国成为世界上第一风电大国。
有关风力发电的论文风力发电技术论文
有关风力发电的论文风力发电技术论文风力发电技术发展综述[摘要]：文章描述了风能开发利用的历史、现状和发展趋势，介绍了风力发电的特点和主流技术，论述了风力发电的动因及其在实现国家可持续发展战略和环境保护中的意义与作用，并对风力发电的发展方向作了展望。
[关键词]：风力;新能源;电机组;制;调节1. 引言风力发电是新能源中技术最成熟的、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式。
我国的风能资源十分丰富，而且在风力发电的研究方面起步较早，但是发展步伐较先进国家缓慢。
目前，我国的并网型风机主要由国外厂家提供，大型风机也依赖进口或者与外商合作生产。
不过随着国家对新能源开发的逐步重视，随着兆瓦级风电设备的国产化和成功应用推广，中国必将成为世界风电发展最令人瞩目的国家之一。
2. 风能利用的历史和现状人类对风力的利用已经有数千年的历史，到了近代，随着蒸汽机的出现以及原煤、石油、天然气的开采，对风力的利用渐渐削弱，直至20世纪70年代中期，受能源危机、能源供应安全和保护环境的驱动，世界主要发达国家和一些发展中国家都重新重视风力的开发利用，自20世纪90年代中期以后，世界风电装机年平均增长率超过30%，风电比重也增加了4倍多[2]。
与此同时，风力发电成本在过去二十年里有了大幅度下降，达到了可以和化石能源相竞争的水平[2]。
风力已经成为二十一世纪最具有发展前景的绿色能源，是人类社会经济可持续发展的主要新动力源。
3. 风能开发利用的动因人类在进入工业社会后经历了许多次的能源危机。
专家估计石油资源将在50年后枯竭[2]。
为了人类社会的可持续发展，风能作为新能源中最具工业开发潜力的可再生能源就格外引人瞩目。
此外风力不会带来全球性环境污染。
因此风能的利用势必成为未来能源的一个主要途径。
4. 风力发电的基本特点4.1 风能的随机性大风速是随机和不可控的，从而造成通过风机叶片传递给发电机的输入机械功率也存在很大的不可控性。
4.2 风能密度低由于空气的密度低，风轮的直径要做得很大，风轮装置庞大。
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风力发电机论文风力发电机设计论文
基于MMA7260QT的风力发电机振动在线监测系统
摘要本文设计一种风力发电机振动在线监测系统,介绍监测系统的
工作原理、硬件电路组成及软件设计方法。
该系统具有过载保护、报警制动、参数设置、实时显示、高精度等优点。
关键词 MMA7260QT;振动;窗函数;信号采集;FIR数字滤波器
0 引言
风力发电机是将风能转换成电能的设备,风能通过叶轮带动主轴、增速箱、发电机组转换成电能。
发电机组的状态监测和故障预测、诊断是目前风力发电机设备维修、维护管理的主要手段,其状态监测的方法很多,主要有力、位移、振动、噪声、温度、压力等监测。
由于振动引起的机械损坏比率很高,目前在诊断技术上应用最多的是机械振动信号检测, 风力发电机运行状态通常可从振动数据上体现出来,目前国内大型风力发电机组振动监测设备基本上是整机进口,价
格昂贵。
为此我们开发了基于加速度传感器MMA7260QT、C8051F350型单片机的振动在线监测系统,具有振动数据实时监测、分析以及超限报警制动等功能。
1 系统整体设计
风力发电机故障诊断的基本方法是时域监测、频域分析诊断,核心思想是利用加速度传感器检测振动情况,由计算机对振动数据进行
采样、滤波,提取有效振动频带内的信号,通过分析有效频带内的峰值振动频率来判断风机运行是否正常[1]。
采集系统主要包括传感器、电源电路、单片机系统和通讯电路。
图1为系统硬件框图。
振动测量采用MMA7260QT 作为振动传感器,MMA7260QT采用了信号调理、单极低通滤波器和温度补偿技术,并且提供4个量程可选,同时带有低通滤波并已做零g补偿。
芯片提供休眠模式,最低供电电流3μA 。
MMA7260QT的关键组成部分加速度感应单元,利用半导体材料经过刻蚀加工成基于可变电容原理的机械结构。
当芯片受到外力产生加速度时,相当于两个极板之间的发生了相对变化,从而将加速度变化以电容值变化的形式体现出来。
再通过内部电路将电容转化为电压变化,经过滤波、放大处理后输出。
通过引脚1 、2 的输入搭配,可实现对加速度范围和灵敏度的选择。
1.2 单片机系统
C8051F350是一款完全集成的混合信号片上系统型MCU,具有高速、低功耗、集成度高、功能强大、体积小巧等优点,其内部有一个全差分24位A/D转换器,该转换器具有在片内校准功能。
两个独立的抽取滤波器可被编程到lkHz的采样率。
可使用内部的电压基准,也可用差分外部基准进行比率测量。
由2.7V~3.6 V低压供电,其功能已达
到板卡级水平,使得片外功能器件减少。
硬件实现的SMBus/ I2C、增强型UART和SPI串行接口,4个通用的16位定时器,具有3个捕捉/比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列(PCA),片内上电复位、电源电压监视和温度传感器;片内电压比较器,17个端口I/O(允许5V输入)。
可编程增益放大器(PGA)对ADC输入进行放大,可设置的放大倍数为1、2、4、8、16、32、64和128[2]。
1.3 通讯模块
C8051F350与PC机或者其它设备交换数据是借助于RS-485串行通信来实现的。
发送和接收要约定具体的数据格式和波特率(通信协议)。
通信参数为9600,n,8,1。
在配置每个控制器的时候,在一个网络上的所有设备都必须选择相同的串口参数。
波特率9 600,1个起始位,8个数据位,1个停止位,无奇偶校验位[4,6]。
2 软件设计
2.1 下位机软件设计
下位机软件的主要功能是检测和标定振动数据,按要求将数据上传至主机,并接受PC机配置,包括有效频带宽度、报警阈值、数据标定初值等。
数据标定是下位机编程的一个重要部分,它把采集的振动数据与实际加速度对应起来。
设传感器在加速度为正最大值时输出为,加速度为为负最大值时输出为,认为传感器是线性的,当传感器输出任意量时,加速度值可用下式计算:
2.2 上位机软件设计
分析报警软件的主要功能是从下位机接收有效频带内振动信号数据,对数据进行FIR带通滤波;以通带内信号的合成矢量峰峰值作为依据判断发电机振动情况,同时检测发电机转速,若转速或振动值超限发出相应报警信号。
数字滤波器的设计是该模块的难点。
采用工程中应用广泛的窗函数法,通过反复比较、调整,选用汉明窗设计FIR带通滤波器。
设滤波器的理想频率响应函数为,则其对应的单位脉冲响应为: 用窗函数法设计滤波器的基本原理是用有限长度单位脉冲响应序列去逼近理想的单位脉冲响应序列。
通常理想单位脉冲响应往往都是无限长序列,而且是非因果的,所以用窗函数将进行截断并作加权处理得到:
就是实际设计的FIR数字滤波器的单位脉冲响应序列,其频率响应函数为:
其中,N为所选窗函数的长度。
如果要求滤波器具有线性相位特性,则必须满足:
2.3 方法改进及实现
设计中选用FIR型滤波器,即满足且N为奇数。
选用汉明窗对理想滤波器的单位脉冲响应进行截断,汉明窗函数为:
改进的窗函数能获得明显较小的第一副瓣电平,且可随着参数的选择力求使旁瓣的幅度与主瓣的宽度之间达到更好的匹配,选到合适的窗函数,这一特点体现出了该窗函数的优越性。
PC机的监控和配置程序采用VB编写,可用图表实时监测振动峰值随时间的变化情况,对机组状态评估、剩余寿命预测和设备维护等。
并配置分析报警模块与传感器模块。
在通信协议方面,加入和校验、超时判断和错误重传机制,最大限度保证了通信的可靠性。
3 结论
振动监测技术是保障大型风电机组可靠运行、降低维护成本、延长机组使用寿命的重要技术手段。
在我国风电行业推广应用状态监测技术,实现风机由事后维修方式向预知维护方式转变是大势所趋。
本设计采用RS485串行总线接口实现了远程高精度振动测量,具有性价比和精度高、智能化的优点。
系统可广泛应用于机组设备运行的远程监控。
参考文献
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