设计简介
风力发电偏航减速器试验台
摘 要：随着能源问题和环境问题的日益突出，能源的开发和利用是人类进入20世纪不断探索的主题，风力发电作为环保、经济型能源受到国内外研究工作者广泛关注，风力发电偏航减速作为大功率风力发电机组重要部件，其运行状态直接影响风力机的运行性能，因此，检测风力发电偏航减速器的性能，对保证风力对风装置的运行意义重大。
本文对目前风力发电技术的发展历史和风力发电偏航减速器试验台的研究进行概括。同时，阐述了本课题的研究意义，并对本论文的研究内容做逐一介绍。提出了风力发电偏航减速器功能和运行条件要求，并阐述了风力发电偏航减速器的工作原理和控制理论依据，确定了本论文的系统实现方案，对风力发电偏航减速器试验台做了具体设计，合理设计出了偏航减速器试验的总体结构。
最后对运行控制部分做了具体设计，画出了电气控制图和程序梯形图，阐述了测试部分的设计过程，使风力发电偏航减速器试验台达到最好的检测效果。
关键字：风力发电，偏航减速器试验台，控制方法，运行控制，总结。
wind power generation test-bed of the yaw reducer
Abstract: Now, energy sources consume increasing daily and environment empoison being serious gradually, Since the beginning of the 20th century, he development and utilization of energy is an issue constantly explored by human beings．Wind power, as a green and economical energy source，has attracted a lot of attention from researchers and specialists home and abroad．Yaw reducer is the essential components of the wind device，so it has great significance to study their manufacturing technology，and its condition affects the working condition of wind turbine. So it's very important for wind power generation test-bed of the yaw reducer are detected.
The background of this project was presented and author overviewed development situation and current research of wind power generation test-bed of the yaw reducer. Meanwhile, the author represented the meaning of the project and put forward the main object of this research project. The proposed operation requirements and function of wind power generation test-bed of the yaw reduce, the theoretical foundation of wind power generation test-bed of the yaw reducer was built, the concrete design of wind power generation test-bed of the yaw reducer, and reasonable design of the general structure of the test-bed of the yaw reducer.
Finally, the specific on operating control parts design ,and drawing the electrical control and process ladder diagram, expounds operating control part of the design process, and make the best of wind power generation test-bed of the yaw reducer.
Keywords: wind power generation, test-bed of the yaw reducer, control method, operational control，summarize.
目 录
摘 要………………………………………………………………………1
Abstract…………………………………………………………………………2
第1章 绪论 3
1.1课题的研究背景 3
1.1.1当代能源危机问题 3
1.1.2环境问题 3
1.1.3新能源的开发与应用 4
1.2风力发电技术国内外研究发展现状 5
1.2.1国外的发展现状 5
1.2.2国内的发展现状 5
1.3风力发电偏航减速器试验台研制的目的及意义 6
1.4风力发电偏航减速器试验台的研究情况 6
1.5本文论文研究地内容 7
第2章 偏航减速器试验台工作的要求 8
2.1偏航减速器试验台的基本设计依据 8
2.2偏航减速器试验台的基本功能 8
2.3本章小结 8
第3章 偏航减速器试验台方案及其具体设计 9
3.1试验台整体方案 9
3.2偏航减速器试验台工作的原理 9
3.3 偏航减速器试验台机械部分的具体设计 9
3.3.1偏航减速器试验台机械部分总体设计 9
3.3.2偏航减速器负载试验台的设计 10
3.3.3偏航减速器空载试验台的设计 19
3.4 本章小结 21
第4章 偏航减速器试验台运行控制系统设计 23
4.1 变频调速基本概念 23
4.2 变频调速的类型 23
4.3变频器的组成 25
4.4变频器的主要功能 25
4.4.1变频器给定功能 25
4.4.2升速、降速和制动功能 26
4.4.3控制功能 26
4.4.4保护功能 26
4.5本实验台采用的变频器及RIOM板接口 26
4.5.1本实验台采用的变频器 26
4.5.2本实验台采用的变频器的RIOM板接口 29
4.6运行控制系统地实现方式 30
4.6.1驱动电机的速度调节 30
4.6.2加载电机的转矩调节 30
4.6.3驱动、加载电机的正反转控制 30
4.6.4启动、停止的实现 31
4.6.5空损/加载工位的选择 31
4.6.6急停功能的实现 31
4.6.7超出正常工况的报警 31
4.6.8直流母线的通断 31
4.6.9电机散热风扇的延时关闭 31
4.6.10电机的电动控制 32
4.7本章小结 36
第5章 偏航减速器测试系统设计 37
5.1测试系统总体设计 37
5.2测试系统具体实现方式 37
5.2.1减速器转矩、转速测量 37
5.2.2 油温及壳体温度的测量 38
5.2.3 箱体振动检检测 38
5.2.4箱体压力检测 38
5.2.5减速器小齿轮转速测量 38
5. 2.6数据采集卡及工控机 38
5.2.7测试系统元器件的选型及价格 39
5.2.7传感信号抗干扰传输 39
5.3 本章小结 39
第6章 结论 40
参考文献 41
摘 要：随着能源问题和环境问题的日益突出，能源的开发和利用是人类进入20世纪不断探索的主题，风力发电作为环保、经济型能源受到国内外研究工作者广泛关注，风力发电偏航减速作为大功率风力发电机组重要部件，其运行状态直接影响风力机的运行性能，因此，检测风力发电偏航减速器的性能，对保证风力对风装置的运行意义重大。
本文对目前风力发电技术的发展历史和风力发电偏航减速器试验台的研究进行概括。同时，阐述了本课题的研究意义，并对本论文的研究内容做逐一介绍。提出了风力发电偏航减速器功能和运行条件要求，并阐述了风力发电偏航减速器的工作原理和控制理论依据，确定了本论文的系统实现方案，对风力发电偏航减速器试验台做了具体设计，合理设计出了偏航减速器试验的总体结构。
最后对运行控制部分做了具体设计，画出了电气控制图和程序梯形图，阐述了测试部分的设计过程，使风力发电偏航减速器试验台达到最好的检测效果。
关键字：风力发电，偏航减速器试验台，控制方法，运行控制，总结。
wind power generation test-bed of the yaw reducer
Abstract: Now, energy sources consume increasing daily and environment empoison being serious gradually, Since the beginning of the 20th century, he development and utilization of energy is an issue constantly explored by human beings．Wind power, as a green and economical energy source，has attracted a lot of attention from researchers and specialists home and abroad．Yaw reducer is the essential components of the wind device，so it has great significance to study their manufacturing technology，and its condition affects the working condition of wind turbine. So it's very important for wind power generation test-bed of the yaw reducer are detected.
The background of this project was presented and author overviewed development situation and current research of wind power generation test-bed of the yaw reducer. Meanwhile, the author represented the meaning of the project and put forward the main object of this research project. The proposed operation requirements and function of wind power generation test-bed of the yaw reduce, the theoretical foundation of wind power generation test-bed of the yaw reducer was built, the concrete design of wind power generation test-bed of the yaw reducer, and reasonable design of the general structure of the test-bed of the yaw reducer.
Finally, the specific on operating control parts design ,and drawing the electrical control and process ladder diagram, expounds operating control part of the design process, and make the best of wind power generation test-bed of the yaw reducer.
Keywords: wind power generation, test-bed of the yaw reducer, control method, operational control，summarize.
目 录
摘 要………………………………………………………………………1
Abstract…………………………………………………………………………2
第1章 绪论 3
1.1课题的研究背景 3
1.1.1当代能源危机问题 3
1.1.2环境问题 3
1.1.3新能源的开发与应用 4
1.2风力发电技术国内外研究发展现状 5
1.2.1国外的发展现状 5
1.2.2国内的发展现状 5
1.3风力发电偏航减速器试验台研制的目的及意义 6
1.4风力发电偏航减速器试验台的研究情况 6
1.5本文论文研究地内容 7
第2章 偏航减速器试验台工作的要求 8
2.1偏航减速器试验台的基本设计依据 8
2.2偏航减速器试验台的基本功能 8
2.3本章小结 8
第3章 偏航减速器试验台方案及其具体设计 9
3.1试验台整体方案 9
3.2偏航减速器试验台工作的原理 9
3.3 偏航减速器试验台机械部分的具体设计 9
3.3.1偏航减速器试验台机械部分总体设计 9
3.3.2偏航减速器负载试验台的设计 10
3.3.3偏航减速器空载试验台的设计 19
3.4 本章小结 21
第4章 偏航减速器试验台运行控制系统设计 23
4.1 变频调速基本概念 23
4.2 变频调速的类型 23
4.3变频器的组成 25
4.4变频器的主要功能 25
4.4.1变频器给定功能 25
4.4.2升速、降速和制动功能 26
4.4.3控制功能 26
4.4.4保护功能 26
4.5本实验台采用的变频器及RIOM板接口 26
4.5.1本实验台采用的变频器 26
4.5.2本实验台采用的变频器的RIOM板接口 29
4.6运行控制系统地实现方式 30
4.6.1驱动电机的速度调节 30
4.6.2加载电机的转矩调节 30
4.6.3驱动、加载电机的正反转控制 30
4.6.4启动、停止的实现 31
4.6.5空损/加载工位的选择 31
4.6.6急停功能的实现 31
4.6.7超出正常工况的报警 31
4.6.8直流母线的通断 31
4.6.9电机散热风扇的延时关闭 31
4.6.10电机的电动控制 32
4.7本章小结 36
第5章 偏航减速器测试系统设计 37
5.1测试系统总体设计 37
5.2测试系统具体实现方式 37
5.2.1减速器转矩、转速测量 37
5.2.2 油温及壳体温度的测量 38
5.2.3 箱体振动检检测 38
5.2.4箱体压力检测 38
5.2.5减速器小齿轮转速测量 38
5. 2.6数据采集卡及工控机 38
5.2.7测试系统元器件的选型及价格 39
5.2.7传感信号抗干扰传输 39
5.3 本章小结 39
第6章 结论 40
参考文献 41
