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专利号: 2016104883987
申请人: 曲阜师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种风电机组偏航阻尼力矩的控制方法,其特征在于:采用电磁偏航系统以取代齿轮驱动的偏航系统,所述电磁偏航系统包括偏航电机、支撑架、压力传感器、风速风向仪和导向轴承,所述偏航电机包括转子和定子,所述转子与所述定子之间有固定气隙,所述转子通过所述支撑架与风电机组机舱固定,所述定子与风电机组塔架固定,所述导向轴承与塔架固定,同时与风电机组机舱固定,该方法包括以下步骤:步骤1,当风向改变时,偏航启动,计算风力作用于风电机组机舱而产生的风力转矩TW;

步骤2,如果风力转矩TW小于机舱偏航所需驱动转矩TN,则调节所述转子的电流,使其产生的电磁吸力等于风电机组机舱的重力以减小偏航阻尼,然后给所述定子馈电,使所述偏航电机按第一偏航系统运动方程驱动机舱按给定的偏航转速进行偏航;

步骤3,如果风力转矩TW大于机舱偏航所需驱动转矩TN,则根据风力的大小调节所述转子的电流,使其产生的电磁吸力小于风电机组机舱的重力以增大偏航阻尼,然后给所述定子馈电,使所述偏航电机按第二偏航系统运动方程驱动机舱按给定的偏航转速进行偏航。

2.根据权利要求1所述一种风电机组偏航阻尼力矩的控制方法,其特征在于:所述步骤

1中的风力作用于风电机组机舱的风力转矩TW为:

式中,ρ为空气密度,A为机舱迎风面积,l为机舱绕塔架轴线的转动半径,VW为风速,θ为风向角,CW为转矩系数。

3.根据权利要求1所述一种风电机组偏航阻尼力矩的控制方法,其特征在于:所述步骤

2中的第一偏航系统运动方程为:

式中,TW为风力作用于风电机组机舱的风力转矩,Te为偏航电机产生的电磁转矩,且满足Te=TN-TW,TL为机舱绕塔架轴线的惯性力矩,J为机舱的转动惯量,ω为偏航角速度。

4.根据权利要求1所述一种风电机组偏航阻尼力矩的控制方法,其特征在于:所述步骤

3中的第二偏航系统运动方程为:

式中,TW为风力作用于风电机组机舱的风力转矩,Tf为机舱与塔架之间的摩擦阻力矩,Te为偏航电机产生的电磁转矩,且满足Te=TN-TW+Tf,TL为机舱绕塔架轴线的惯性力矩,J为机舱的转动惯量,ω为偏航角速度。