模拟风力机载荷的电液加载装置的设计研究

发布时间：2017-05-18 09:30

  本文关键词：模拟风力机载荷的电液加载装置的设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国近几年来投入大量的资金用于风电机组的研发,以弥补与发达国家在理论和实践应用方面的差距。风电机组核心结构是主传动链。由于地理和环境以及成本的限制,不可能在风电研发初期对设计加工好的主传动链进行现场测试和实验。因此建立有效的风电机组实验平台,显得至关重要。本论文以100KW风电机组为研究对象,在以往单自由度风机拖动实验平台的基础上,增加五自由度载荷模拟装置,用以实现在实验室的环境下,模拟风机主传动链的全工况载荷。论文第一章阐述了论文的背景,介绍了国内外风电发展的现状并进一步介绍了国内外风电机组试验台的研究现状。明确了论文的研究内容。强调了论文研究内容的重要性和意义。接下来第二章介绍了五自由度载荷模拟加载装置的总体方案和加载原理。介绍了风机载荷原理,将风力机的载荷沿三个正交轴的方向分解成六自由度载荷,并规定其中一个方向的载荷由电机拖动实现,基于此,提出了模拟风机叶片和其余五自由度载荷的设计方案。接下来,详细的介绍了将五自由度载荷的分解以及按照不同工况类型进行求解的算法。然后分别详细介绍了五自由度载荷模拟装置的机械结构设计、液压系统设计和控制系统设计。第三章包括机械零件的设计、三维建模、有限元分析和装配图设计。第四章包括液压系统原理介绍、各液压元件的设计选型。第五章包括控制系统的原理介绍、基于Labview的控制系统软件设计、基于研华工控机和数据采集卡的控制系统硬件设计。论文第六章对文章的设计部分进行了实验分析,通过实验数据,验证了五自由度载荷模拟的效果。第七章对论文的工作进行了总结和展望。
【关键词】：风力发电 电液加载装置 电液伺服控制 液压系统 加载实验
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137;TM315
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1. 绪论11-25
• 1.1 引言11-12
• 1.2 国内外风电发展现状12-16
• 1.2.1 国外风电发展现状12-14
• 1.2.2 国内风电发展现状14-16
• 1.3 风力机转动链实验16-23
• 1.3.1 国外传动链实验研究现状19-21
• 1.3.2 国内传动链实验研究现状21-23
• 1.4 本论文研究的意义和内容23-25
• 1.4.1 研究意义23-24
• 1.4.2 研究的内容24-25
• 2. 风力机载荷模拟总体方案和加载原理25-46
• 2.1 载荷模拟总体实验方案25-26
• 2.2 非扭矩五自由度载荷模拟装置设计方案26-28
• 2.3 风力机载荷计算28-32
• 2.3.1 风力几叶片翼型28-29
• 2.3.2 用动量—叶素理论求风相对于叶片的流速29-30
• 2.3.3 风力机的主要载荷计算理论30-31
• 2.3.4 六自由度载荷的Blade软件仿真31-32
• 2.4 五自由度载荷分解32-45
• 2.4.1 多缸加载总体情况32-34
• 2.4.2 轴向力分解方法34-40
• 2.4.3 径向力分解方法40-43
• 2.4.4 总结43-45
• 2.5 实际实验简化原理45
• 2.6 本章小结45-46
• 3. 五自由度载荷模拟装置机械设计46-63
• 3.1 机械结构设计47-59
• 3.1.2 机械整体47-50
• 3.1.3 箱体50-52
• 3.1.4 轴及轴上零部件52-54
• 3.1.5 主轴的校核54-56
• 3.1.6 轴向加载装置及零件56-57
• 3.1.7 径向加载装置及零件57-59
• 3.2 关键零部件的有限元分析59-62
• 3.2.1 ANSYS分析过程59-61
• 3.2.2 分析结果61-62
• 3.3 本章小结62-63
• 4. 五自由度载荷模拟装置液压设计63-77
• 4.1 单缸加载设计64-68
• 4.2 总体加载设计68-70
• 4.3 液压元器件选型70-75
• 4.3.1 液压缸选型70-72
• 4.3.2 伺服阀的选型72-75
• 4.3.3 其他元器件的选型75
• 4.4 液压元件选型汇总75-76
• 4.5 本章小结76-77
• 5. 五自由度载荷模拟装置加载控制系统设计77-89
• 5.1 加载控制系统的组成77-78
• 5.2 加载控制系统硬件设计78-81
• 5.2.1 控制系统硬件结构78-79
• 5.2.2 硬件选型79-80
• 5.2.3 数据采集测试80-81
• 5.3 加载控制系统软件设计81-88
• 5.3.1 控制程序设计82-87
• 5.3.2 人机界面设计87-88
• 5.4 本章小结88-89
• 6. 五自由度载荷模拟装置加载实验89-104
• 6.1 液压站功能验证实验89-92
• 6.2 液压系统加载实验92-102
• 6.2.1 液压系统加载实验方案92-96
• 6.2.2 单杠加载实验与结果96-100
• 6.2.3 五缸同步闭环加载实验与结果100-102
• 6.3 实验结果分析102-104
• 7 总结和展望104-106
• 7.1 课题总结104
• 7.2 展望104-106
• 参考文献106-109
• 攻读硕士期间主要研究成果109

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张宏图,李长鸣,李国栋,黄长山;化学法快速净化电液的研究[J];电池;1989年01期

2 王武,傅文昆;电液加热循环的快速净化[J];电池;1990年01期

3 程飞月,李兰;电液集成元件及其应用[J];机床与液压;2000年04期

4 赵永胜,王玉坤;谈电液锤技术的应用[J];设备管理&维修;2000年07期

5 汤岩永,都元明;电瓶加液自控机[J];汽车电器;1978年02期

6 许佩新;李耿炎;许爱群;;生物电测量用的新型电极导电液的研究[J];医疗器械;1987年05期

7 褚德威,韩毓华;电液快速处理工程设计的理论探讨[J];电池;1988年04期

8 韩毓华,褚德威;电液快速处理中锌粉全悬浮的探讨[J];电池;1988年06期

9 宋文顺,张胜利,蔡国强,叶文钧;电化学法快速净化电液的研究[J];电池;1989年02期

10 李仲春;一种低耗、快速净化电液工艺[J];电池;1989年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李阁强;韩建海;张彪;袁锐波;赵克定;;正开口阀在电液负载模拟器中的应用[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（上）[C];2007年

2 王益群;王燕山;;电液力控制研究的进展[A];第二届全国流体传动及控制工程学术会议论文集（第二卷）[C];2002年

3 任燕;阮健;贾文昂;;新型电液振动台振动参数的分析[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

4 王燕山;刘恩朋;王益群;姜万录;;基于小波理论的电液伺服转台动态模型识别的研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（上）[C];2005年

5 施文轩;张明岐;;电液束加工技术的新发展[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

6 施文轩;张明岐;;电液束加工技术的新发展[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

7 蔡盈;管前新;聂勇;;钢电解阳极捞板的电液自动控制[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集（第二卷）[C];2000年

8 阮晓芳;孔晓武;;电液系统仿真中管道模型的选取[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年

9 施光林;钟廷修;史维祥;李天石;;电液位置同步控制系统的三类标准化模型[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集（第二卷）[C];2000年

10 朱发明;阮健;李胜;裴翔;;电液数字伺服双缸同步控制系统[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 顾定槐;阀门控制用电液式泵站面世[N];中国化工报;2009年

2 北京异辉机电有限公司;应用电液锤技术改造蒸——空锤[N];中国机电日报;2002年

3 张家驹;节能高效的电液锤技术亟待推广[N];中国工业报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李建英;电液负载模拟器多余力抑制及其δ规则神经网络控制研究[D];哈尔滨理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴询;重载静动态电液测力建模与实验研究[D];燕山大学;2015年

2 亢立;大推力电液振动试验台机械系统的设计研究[D];苏州大学;2015年

3 张培;新型电液负载模拟器摩擦及控制特性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

4 章文益;电液束加工法去除微小孔再铸层的装置及试验[D];大连理工大学;2015年

5 肖鹏飞;变负载刚度条件下被动式电液力加载装置研究[D];武汉科技大学;2015年

6 王成东;模拟风力机载荷的电液加载装置的设计研究[D];浙江大学;2016年

7 曹钧凯;内置伺服阀式电液步进缸的改进设计与仿真[D];东北大学;2012年

8 张晓旭;电液负载仿真台数学模型及动态特性的研究[D];沈阳工业大学;2005年

9 韩冬;电液激振高速换向技术[D];浙江大学;2014年

10 任志宏;电液锤液压系统建模方法研究[D];吉林大学;2005年

  本文关键词：模拟风力机载荷的电液加载装置的设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：375706