大型風(fēng)電機組原理、設(shè)計與測試

目錄
叢書前言
前言
第1章 大型風(fēng)電機組概述 1
1.1 大型風(fēng)電機組的分類 1
1.1.1 雙饋式風(fēng)電機組 1
1.1.2 直驅(qū)式永磁風(fēng)電機組 2
1.1.3 半直驅(qū)式風(fēng)電機組 3
1.1.4 不同技術(shù)路線的優(yōu)勢和劣勢 3
1.2 大型風(fēng)電機組研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢 6
1.2.1 風(fēng)電機組大型化 7
1.2.2 風(fēng)電機組應(yīng)用環(huán)境多樣化 9
1.2.3 智能風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 9
1.2.4 風(fēng)電機組模塊化和平臺化技術(shù) 10
第2章 大型風(fēng)電機組設(shè)計基本原理 11
2.1 氣動計算原理 11
2.1.1 氣動計算 11
2.1.2 結(jié)構(gòu)動力學(xué)計算 21
2.2 控制原理 32
2.2.1 控制要求與控制目標 32
2.2.2 風(fēng)電機組的正常運行控制功能 33
2.2.3 風(fēng)電機組的基本控制策略 34
2.3 發(fā)電系統(tǒng)原理 45
2.3.1 雙饋異步發(fā)電系統(tǒng) 46
2.3.2 永磁同步發(fā)電系統(tǒng) 54
第3章 風(fēng)電機組總體設(shè)計 61
3.1 大型風(fēng)電機組設(shè)計標準與規(guī)范 61
3.2 風(fēng)電機組設(shè)計需要考慮的因素 63
3.2.1 設(shè)計要考慮的外部條件 64
3.2.2 安全等級 66
3.3 風(fēng)電機組總體布局與零部件選型 66
3.3.1 風(fēng)電機組總體參數(shù)設(shè)計 67
3.3.2 總體布局設(shè)計 69
3.3.3 關(guān)鍵零部件選型 71
3.4 可靠性 74
3.4.1 整機的可靠性 75
3.4.2 零部件的可靠性 75
3.5 風(fēng)電機組載荷計算與強度分析 78
3.5.1 載荷計算 78
3.5.2 風(fēng)電機組強度分析 79
第4章 風(fēng)輪設(shè)計 83
4.1 葉片的選型與計算 84
4.1.1 葉片選型 84
4.1.2 葉片的計算 86
4.2 輪轂的設(shè)計 87
4.2.1 輪轂的初步設(shè)計 88
4.2.2 輪轂內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細設(shè)計 89
4.3 變槳距系統(tǒng)設(shè)計 92
4.3.1 變槳軸承的設(shè)計選型 93
4.3.2 變槳驅(qū)動裝置的設(shè)計選型 97
第5章 風(fēng)電機組機艙設(shè)計 102
5.1 主軸系統(tǒng)的設(shè)計 103
5.1.1 主軸主要尺寸確定及強度計算 105
5.1.2 主軸的設(shè)計 106
5.1.3 主軸軸承的設(shè)計選型 111
5.1.4 軸承座的設(shè)計 113
5.1.5 風(fēng)輪鎖定裝置的設(shè)計 114
5.2 偏航系統(tǒng)的設(shè)計 117
5.2.1 偏航軸承的設(shè)計選型 117
5.2.2 偏航驅(qū)動裝置的設(shè)計選型 123
5.2.3 偏航電機設(shè)計和選型 126
5.2.4 偏航制動系統(tǒng)的設(shè)計 127
5.3 主機架的設(shè)計 128
5.3.1 主機架的材料選擇 130
5.3.2 前主機架的有限元分析 131
5.4 傳動鏈的設(shè)計選型 132
5.4.1 齒輪箱設(shè)計選型 133
5.4.2 聯(lián)軸器的選型設(shè)計 135
5.4.3 齒輪箱減振器的設(shè)計 138
5.4.4 發(fā)電機的選型設(shè)計 139
5.5 制動執(zhí)行機構(gòu)選型設(shè)計 140
第6章 塔架設(shè)計 143
6.1 錐筒式塔架的總體設(shè)計 143
6.2 3MW風(fēng)電機組塔架設(shè)計與分析 145
6.2.1 塔架結(jié)構(gòu)分析 146
6.2.2 塔架強度計算 149
6.2.3 塔架的附件設(shè)計 152
6.2.4 塔架表面防腐處理 157
第7章 電氣系統(tǒng)設(shè)計 159
7.1 風(fēng)電機組電氣系統(tǒng)設(shè)計基本原則 159
7.2 風(fēng)電機組電氣子系統(tǒng)設(shè)計 159
7.2.1 電源系統(tǒng)設(shè)計 159
7.2.2 塔架電氣設(shè)計 160
7.2.3 變槳距系統(tǒng)電氣設(shè)計 161
7.2.4 安全鏈設(shè)計 162
7.2.5 液壓剎車系統(tǒng)設(shè)計 166
7.2.6 水冷系統(tǒng)設(shè)計 167
第8章 主控系統(tǒng)設(shè)計 172
8.1 主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 172
8.2 主控系統(tǒng)功能和安全性設(shè)計 174
8.2.1 主控系統(tǒng)功能 175
8.2.2 主控系統(tǒng)的監(jiān)測參數(shù) 177
第9章 風(fēng)電機組測試 181
9.1 風(fēng)電機組測試分類 181
9.2 風(fēng)電機組出廠功能測試 183
9.3 整機現(xiàn)場功能測試 185
9.3.1 靜態(tài)測試 185
9.3.2 空轉(zhuǎn)測試 187
9.3.3 并網(wǎng)測試 188
9.4 整機現(xiàn)場性能測試 189
9.4.1 功率特性測試 189
9.4.2 電能質(zhì)量測試 191
9.4.3 噪聲測試 193
9.4.4 載荷測試 194
參考文獻 196