基于AMESim的风力发电机液压偏航驱动系统的研究

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1、HydraulicsPneumatics&Seals／No．04．2015doi：l0．3969~．issn．1008-0813．2015．04．006基于AMESim的风力发电机液压偏航驱动系统的研究闫利文，艾存金，王福山，谢辉(1．天津职业技术师范大学机械工程学院，天津300222；2．天津市精研工程机械传动有限公司，天津300409)摘要：采用液压马达驱动风力发电机偏航代替电机驱动，并据此设计了液压偏航驱动系统。通过理论分析确定了阀控马达系统的基本方程，建立了其AMESim模型，并对模型进行了仿

2、真，研究了液压驱动马达的启停特性与负载扭矩和转动惯量的关系。关键词：风力发电机；液压偏航；AMESim中图分类号．TH137文献标志码：A文章编号：1008—0813(2015)04—0019—03Researchon、vindTⅢ．bineHydraulicYawDriveSystemBasedonAMESimYANLi—well，A1Cun-jin，WANGFu—shah2,XIEHui2(1．TianjinUniversityofTechnologyandEducationCollegeofMe

3、chanicalEngineering，Tianjin300222，China；2．TianjinJingYanConstructionMachineryTransmissionCo．，Ltd．，Tianjin300409，China)Abstract：Aimingatwindturbineyawwasdrivedbyahydraulicmotorinsteadofmotor,Wedesignedthehydraulicyawdrivesystem．Throughtheoreticalanalysis

4、establishedthebasicequationofvalvecontrolledmotorsystemandAMESimmodel，didthesimulationofthemodel，studiedontherelationshipbetweenstartandstopcharacteristicandtheloadtorqueandinertiaofthehydraulicdrivemotor．Keywords：windturbine；hydraulicyaw；AMESim0引言1液压偏航

5、驱动系统大型风力发电机在正常运行时需要偏航，即根据控风力发电机偏航液压系统如图1所示，其工作原理制信息随时调整风轮与风向的夹角。传统的偏航系统如下：通过电动机驱动机舱进行偏航，液压偏航驱动系统采用(1)风力发电机正常运行且需要偏航时，偏航制动液压马达代替电动机，解决了频繁偏航导致的电动机损系统投人(此时制动系统压力为原来的一半)，然后液耗过大，平稳性差等问题。并通过理论研究和AMESim压偏航驱动马达9在液压换向阀7的控制下驱动机舱建模对液压偏航驱动系统的相关特l生进行了研究。进行偏航。(2)风力发电

6、机由于频繁的进行偏航操作，有时会基金项目：天津市科技计划支撑项目(12ZCZDGX04100)发生机舱外延电缆与机舱缠绕的现象，此时需要偏航收稿日期：2015—02—12系统在偏航制动系统完全泄压的情况下，快速向电缆作者简介：闫利文(1967一)，男，内蒙古凉城人，教授，工学博士，研究方向为机电液一体化。缠绕的反方向偏航，液压偏航驱动马达基本上是在无分析结果可知，响应时间都在10ms以内，在lOOms系统动态特l生的仿真结果也符合实际运行效果。以内系统就能够稳定，表明系统的稳定性尚可；超调量参考文献在

7、30％～35％之间，偏大。当改变控制电流的大小时，【1]吕明荟，李毅民．斗轮堆取料机的发展趋势[J]．港口装卸，除了系统输出的稳态值发生较大的变化外，动态性能2008，(2)：6-9．【2]王野牧，刘玉琦．电反馈电液比例排量调节轴向柱塞泵的研指标变化不大，表明系统的稳定性和重复性较好。究[J]．沈阳工业大学学报，1996，(2)．4结论【3】苏东海，杨京兰．轴向伺服变量柱塞泵数学模型的建7r[J]．机新系统的设计由于应用了闭式回路、高性能的双床与液压，2008，(4)．[4】姚赛彪，熊小龙．斗轮堆取料

8、机俯仰液压系统的改造[J】．燃向变量泵、比例电液变量控制技术、高效率的补油回路料与化工，2011,42(3)：33—34．结构、压力补偿器作为超压保护等措施，满足了堆取料【5】刘能宏，田树军．液压系统动特性数字仿真【M】．大连：大连理机悬臂和斗轮液压系统的稳定性、可控性、可靠性及节工大学出版社，1993．能要求，自上世纪9O年代末以来，先后在6台堆取料机【6]徐天亮．堆取料机液压系统故障分析和改进【J]．液压与气动，上应用了新系统，十几年来，运行正常，性