I摘要本文主要介紹了風(fēng)力發(fā)電機組的變槳距系統(tǒng)，其中，主要是液壓系統(tǒng)由電器控制用來推動機械機構(gòu)對槳葉進(jìn)行變距。能源問題是目前人類所面臨的重大課題之一。當(dāng)今我們正處在新舊能源交替發(fā)階段，以前的舊式能源，如煤炭、石油等不可再生資源已經(jīng)越來越少，已經(jīng)不能滿足目前人類的生產(chǎn)生活需要，這就需要我們找到可以替代他們的新資源。風(fēng)能作為綠色資源，早在幾千年前就為人類所利用。時至今日，風(fēng)能在多種可再生資源中是技術(shù)上最成熟，最具競爭力的可開發(fā)資源。國外600KW以下的機組已經(jīng)大量生產(chǎn)，故障率從80年代初的50%下降到當(dāng)前的2%以下。目前MW級機組的份額明顯增大，2003年的機組平均單機容量達(dá)到1.2MW。以前的風(fēng)力機主要是通過偏航來調(diào)整轉(zhuǎn)速，可是這種方法對風(fēng)能的充分利用十分不利，而且響應(yīng)速度很慢，所以風(fēng)力機的變距機構(gòu)具有很高的開發(fā)價值。液壓系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，力質(zhì)量比大，控制精度高，可控性能好。故本設(shè)計采用液壓系統(tǒng)，用比例閥控制液壓缸可以對液壓缸進(jìn)行時時控制。液壓缸推動同步盤經(jīng)由連桿把運動傳遞給偏心盤進(jìn)而實現(xiàn)變槳距。本設(shè)計融合了機-電-液一體化的設(shè)計理念，尋求更為有效的設(shè)計理論和方法來實現(xiàn)槳葉的快速變距。該系統(tǒng)實現(xiàn)了設(shè)計目標(biāo)，具有較高的自動化程度，運行穩(wěn)定可靠，性能價格比較高，非常適合于現(xiàn)代化生產(chǎn)實際的需要。因此，該產(chǎn)品的推廣具有十分廣闊的前景。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機液壓系統(tǒng)能源新資源IIAbstractThispapermainlyintroducedthewindpowermachinesetchangestheoartobeapartfromthesystem,amongthem,mainlyishydraulicsystemtobeusebytheelectricappliancescontroltopushthemachineorganizationtotheoartheleafcarriesonchangetobeapartfrom.Theenergyproblemisoneoftheimportanttopicsthatmankindfacecurrently.Nowadayswearebeingplacedinthenewoldenergyalternationhairstage,theoldtypeenergyofthepast,ifcoal,petroleum.etc.canttherebornresourcesislessandlessalready,havealreadycantsatisfythemankindsproductionlifeneedscurrently,thisneedsustofindoutnewresourcesthatcanactforthem.Thewindenergyisthegreenresources,asearlyasandseveralthousandyearagesareasthebehaviortypemakeuseof.Uptonow,thewindenergyisthetechniqueinvarietycanrebornresourcesupthemostmature,havemostthecompetitionabilityandcandeveloptheresources.Themachinesetoftheforeign600KWthefollowinghasalreadymass-produced,thebreakdownratedescendscurrent2%from50%ofthebeginningof80sthefollowing.CurrentlythequotaoftheMWclassmachinesetisobvioustoenlarge；anequallysinglemachinecapacityofmachineof2003attainsthe1.2Maws.IIIThewindforcemachineofthepastmainlyistopasstobepartialtothesailtoadjusttoturnsoon,butthiskindofmethodisverydisadvantageoustothefullexploitationofthewindenergy,andrespondtothespeedveryslow,sothewindforcemachinechangestobeapartfromtheorganizationtohavetheveryhighdevelopmentvalue.Theliquidpressesthesystemtorespondtothespeedquick,thedint-quantitycomparegreatly,controltheaccuracyishigh,cancontrolthefunctiongood.Pastorigindesignadoptiontheliquidpressesthesystem,controltheliquidtopresstheurnandcanpresstheurntocarryontotheliquidtocontrolalwayswiththecomparisonvalve.Theliquidpressesanurnofdishwithsynchronouspushthroughconnectthepoletodeliverthesporttolackofimpartialitythedishtothencarryouttochangetheoartobeapartfrom.Thisdesignblendedthemachine-electricity-thedesignprinciplethattheliquidintegralwholeturn,lookforthemorevaliddesigntheoriesandmethodstocarryouttheoarthequicklychangeoftheleafbeapartfrom.Thatsystemcarriesouttodesignthetarget,havingthehigherautomationdegree,circulatingthestablecredibility；thefunctionpriceishigher,verysuitableforthemodernizationproducestheactualdemand.Therefore,theexpansionofthatproducthastheveryvastforeground.Keyword:thewindpowermachinehydraulicsystemenergynewrescouce1第1章引言現(xiàn)代化的機械設(shè)備的控制技術(shù)手段是多種多樣的，電器方法、機械方法、液壓方法、電氣液壓方法以及氣動方法等等，均可以用來實現(xiàn)自動控制。其中，機電液一體化設(shè)計已成為當(dāng)代機械工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的主要趨向，沿用已久的分工脫節(jié)，各管一段的設(shè)計方法，不僅耗時，而且難以獲得一體化系統(tǒng)的最佳設(shè)計結(jié)果。本設(shè)計引入了機、電、液一體化系統(tǒng)的設(shè)計理念，尋求有效的設(shè)計理論和方法來實現(xiàn)槳葉的快速變距。變槳距調(diào)節(jié)有全槳葉變距與僅葉尖局部變距兩種。變距系統(tǒng)控制葉片的轉(zhuǎn)動，從而使風(fēng)力機具有最佳的剎車性能。變槳距系統(tǒng)還能夠起到主動調(diào)節(jié)（保持額定功率）和優(yōu)化(在小于額定風(fēng)速時優(yōu)化功率)的作用；在高風(fēng)速段保持額定功率。無論安裝地點的空氣密度多少，槳距控制系統(tǒng)都能使葉片角度調(diào)到最佳值，從而達(dá)到額定功率。這意味著変槳距風(fēng)電機組對溫度和海拔高度的變化而引起的空氣密度的變化并不敏感。機械裝置設(shè)計的重點是同步盤、連桿和偏心盤。其中同步盤上的推桿與液壓缸上的出桿的連接很關(guān)鍵。液壓缸的驅(qū)動控制由液壓系統(tǒng)控制，在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用了電磁換向閥、蓄能器、單向閥和液控單向閥。電磁換向閥、單向閥和液控單向閥和電動機的控制均由電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn)。整個裝置組成簡單，結(jié)構(gòu)精巧，控制方便，性能可靠，有很好的應(yīng)用前景。由以上分析可見，変槳距風(fēng)力發(fā)電機組有很多優(yōu)越性，而変槳距風(fēng)力發(fā)電機組核心便是変槳距系統(tǒng)，因此使得對変槳距系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。2第2章液壓系統(tǒng)設(shè)計液壓系統(tǒng)作為変槳距系統(tǒng)的重要部分，設(shè)計時必須滿足系統(tǒng)工作循環(huán)所需的全部技術(shù)要求，且靜動態(tài)性能好，結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠、壽命長，經(jīng)濟(jì)性好，使用維護(hù)方便。為此，液壓系統(tǒng)要與總體設(shè)計（包括機械、電氣設(shè)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。2.1液壓系統(tǒng)的方案設(shè)計一、回路方式的選擇本設(shè)計中選用了開式回路，即執(zhí)行元件的排油回油箱，油液經(jīng)過沉淀、冷卻后再進(jìn)入液壓泵的進(jìn)口。二、執(zhí)行元件的選擇選用活塞液壓缸實現(xiàn)直線運動，因為要求液壓缸兩個方向工作，正向關(guān)槳，反向開槳，應(yīng)選用雙作用液壓缸。三、調(diào)速方式的選擇采用三位四通電磁比例閥實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)與換向，這樣能保證系統(tǒng)的實時控制。在本設(shè)計中選用了O型比例閥。四、調(diào)壓方式的選擇在先導(dǎo)型溢流閥的遙控口上遠(yuǎn)接一個二位二通電磁換向閥。當(dāng)電磁換向閥通電時，系統(tǒng)卸荷。溢流閥調(diào)定泵的出口壓力。整個系統(tǒng)需要穩(wěn)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(shè)計的液壓設(shè)備要求的自動化程度較高，因此應(yīng)該選用電動換向，即應(yīng)選擇電磁換向，所以選用了三位四通的電磁換向閥。當(dāng)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(guān)槳。六、動作轉(zhuǎn)換控制方式在本液壓系統(tǒng)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(dāng)活塞的位置達(dá)到一定值后，工控機就會發(fā)出訊號，使油路中的執(zhí)行元件的動作停止。32.2截止式換向閥的選取這種換向閥可絕無泄漏地直接控制執(zhí)行元件及作為先導(dǎo)閥用于其他液壓系統(tǒng)的控制（先導(dǎo)式控制）。此種閥為彈簧加載球式截止結(jié)構(gòu)并由角度杠桿和推桿克服彈簧壓力和液體壓力進(jìn)行換向。裝在進(jìn)油口上的濾網(wǎng)能防止較大雜質(zhì)的侵入。經(jīng)過平磨閥板上的油口均設(shè)有O型密封圈。對于管式連接可自己制作底板或閥塊。該閥密封性能極好，絕無內(nèi)泄漏。即使高壓下工作，閥芯也不會卡死，而且動作十分可靠。由于杠桿與操縱力之間具有極佳的比率，故該閥換向平穩(wěn)，無沖擊現(xiàn)象。為了避免不利的影響，絕大多數(shù)的換向閥均可組裝插裝式單向閥與背壓閥或在進(jìn)油口組裝插裝式節(jié)流閥。在管接式單只閥的地板可集成旁通單向閥及橋式回路形式的單向閥。2.3液壓系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計和擬定液壓原理圖2.3.1選取液壓泵a.確定液壓泵的最大工作壓力PpPPPp1Pa式中P1-取液壓缸或液壓馬達(dá)最大工作壓力P從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失。P的準(zhǔn)確計算要待元件選定并繪出管路圖時才能進(jìn)行，初算時可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵巍⒘魉俨淮蟮?，取P=（0.20.5）MPa；管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)速閥的，（.51.5）MPa本設(shè)計的系統(tǒng)壓力為15MPa,故液壓泵的出口壓力Pp為16MPa。4b.確定液壓泵的流量Qp多液壓缸或液壓馬達(dá)同時工作時，液壓泵的輸出流量應(yīng)為：)(maxQKQPm3/s式中K-系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=1.11.3maxQ-同時動作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量，對于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥的最小溢流量，一般取0.510-4m3/s系統(tǒng)使用蓄能器作輔助動力源時zitiPTKVQ1式中K-系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=1.2Tt-液壓設(shè)備工作周期sVi-每一個液壓缸或液壓馬達(dá)在工作周期中的總耗油量m3z-液壓缸或液壓馬達(dá)的個數(shù)4max2max105168.34XVDQm3/s=21.1L/min所以，QP=