大型風(fēng)電機(jī)組原理、設(shè)計(jì)與測試

目錄
叢書前言
前言
第1章 大型風(fēng)電機(jī)組概述 1
1.1 大型風(fēng)電機(jī)組的分類 1
1.1.1 雙饋式風(fēng)電機(jī)組 1
1.1.2 直驅(qū)式永磁風(fēng)電機(jī)組 2
1.1.3 半直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組 3
1.1.4 不同技術(shù)路線的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì) 3
1.2 大型風(fēng)電機(jī)組研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì) 6
1.2.1 風(fēng)電機(jī)組大型化 7
1.2.2 風(fēng)電機(jī)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(jī)組模塊化和平臺(tái)化技術(shù) 10
第2章 大型風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)基本原理 11
2.1 氣動(dòng)計(jì)算原理 11
2.1.1 氣動(dòng)計(jì)算 11
2.1.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)計(jì)算 21
2.2 控制原理 32
2.2.1 控制要求與控制目標(biāo) 32
2.2.2 風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行控制功能 33
2.2.3 風(fēng)電機(jī)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(jī)組總體設(shè)計(jì) 61
3.1 大型風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 61
3.2 風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)需要考慮的因素 63
3.2.1 設(shè)計(jì)要考慮的外部條件 64
3.2.2 安全等級(jí) 66
3.3 風(fēng)電機(jī)組總體布局與零部件選型 66
3.3.1 風(fēng)電機(jī)組總體參數(shù)設(shè)計(jì) 67
3.3.2 總體布局設(shè)計(jì) 69
3.3.3 關(guān)鍵零部件選型 71
3.4 可靠性 74
3.4.1 整機(jī)的可靠性 75
3.4.2 零部件的可靠性 75
3.5 風(fēng)電機(jī)組載荷計(jì)算與強(qiáng)度分析 78
3.5.1 載荷計(jì)算 78
3.5.2 風(fēng)電機(jī)組強(qiáng)度分析 79
第4章 風(fēng)輪設(shè)計(jì) 83
4.1 葉片的選型與計(jì)算 84
4.1.1 葉片選型 84
4.1.2 葉片的計(jì)算 86
4.2 輪轂的設(shè)計(jì) 87
4.2.1 輪轂的初步設(shè)計(jì) 88
4.2.2 輪轂內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì) 89
4.3 變槳距系統(tǒng)設(shè)計(jì) 92
4.3.1 變槳軸承的設(shè)計(jì)選型 93
4.3.2 變槳驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)選型 97
第5章 風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙設(shè)計(jì) 102
5.1 主軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 103
5.1.1 主軸主要尺寸確定及強(qiáng)度計(jì)算 105
5.1.2 主軸的設(shè)計(jì) 106
5.1.3 主軸軸承的設(shè)計(jì)選型 111
5.1.4 軸承座的設(shè)計(jì) 113
5.1.5 風(fēng)輪鎖定裝置的設(shè)計(jì) 114
5.2 偏航系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 117
5.2.1 偏航軸承的設(shè)計(jì)選型 117
5.2.2 偏航驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)選型 123
5.2.3 偏航電機(jī)設(shè)計(jì)和選型 126
5.2.4 偏航制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 127
5.3 主機(jī)架的設(shè)計(jì) 128
5.3.1 主機(jī)架的材料選擇 130
5.3.2 前主機(jī)架的有限元分析 131
5.4 傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)選型 132
5.4.1 齒輪箱設(shè)計(jì)選型 133
5.4.2 聯(lián)軸器的選型設(shè)計(jì) 135
5.4.3 齒輪箱減振器的設(shè)計(jì) 138
5.4.4 發(fā)電機(jī)的選型設(shè)計(jì) 139
5.5 制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型設(shè)計(jì) 140
第6章 塔架設(shè)計(jì) 143
6.1 錐筒式塔架的總體設(shè)計(jì) 143
6.2 3MW風(fēng)電機(jī)組塔架設(shè)計(jì)與分析 145
6.2.1 塔架結(jié)構(gòu)分析 146
6.2.2 塔架強(qiáng)度計(jì)算 149
6.2.3 塔架的附件設(shè)計(jì) 152
6.2.4 塔架表面防腐處理 157
第7章 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 159
7.1 風(fēng)電機(jī)組電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則 159
7.2 風(fēng)電機(jī)組電氣子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 159
7.2.1 電源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 159
7.2.2 塔架電氣設(shè)計(jì) 160
7.2.3 變槳距系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì) 161
7.2.4 安全鏈設(shè)計(jì) 162
7.2.5 液壓剎車系統(tǒng)設(shè)計(jì) 166
7.2.6 水冷系統(tǒng)設(shè)計(jì) 167
第8章 主控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 172
8.1 主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 172
8.2 主控系統(tǒng)功能和安全性設(shè)計(jì) 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(jī)組測試 181
9.1 風(fēng)電機(jī)組測試分類 181
9.2 風(fēng)電機(jī)組出廠功能測試 183
9.3 整機(jī)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(jī)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(xiàn) 196