- •Кафедра «Энергия и окружающая среда»
- •140202.65 – Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
- •(Подпись) (фамилия, имя, отчество)
- •140202.65 – Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии и направлению 650900
- •2. Объем и содержание лекционного курса
- •2.1 Объем дисциплины и виды учебной работы (час):
- •2.2 Содержание лекционного курса
- •I. Введение.
- •II. Основы теории систем управления (обзор).
- •VII. Система безопасности.
- •VIII. Устройства систем управления
- •IX. Оптимизация выработки электроэнергии.
- •2.3 Контрольная работа
- •2.4 Курсовая работа
- •4.Учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы «Система управления ветроэнергетической установкой»
- •1. Введение
- •2. Содержание курсовой работы.
- •3. Автоматические регуляторы и системы автоматического управления.
- •3.1. Автоматические регуляторы.
- •3.2. Система управления вэу.
- •4. Задание на курсовую работу.
- •5. Определение основных параметров вэу.
- •5.1. Анализ аэродинамических характеристик вэу.
- •5.2. Радиус ветроколеса и номинальное
- •6. Статические характеристики.
- •6. Расчет энергетических характеристик.
- •7. Динамические режимы работы вэу.
- •8. Система безопасности вэу
- •8.1. Определение системы безопасности.
- •8.2.Тормозная система.
- •8.3.Общая концепция безопасности.
- •8.4.Рабочая тормозная система вэу р-1
- •8.5.Аварийная тормозная система вэу р-1.
- •Типы аварийных систем.
- •8.7.Общая концепция безопасности (продолжение)
- •8.8.Общая концепция безопасности применительно к вэу р-1
- •Требования к тормозной системе.
- •Сигналы безопасности.
- •8.10.1. Число оборотов (угловая скорость).
- •8.10.2. Мощность.
- •8.10.3. Скорость ветра.
- •8.10.4. Вибрации.
- •8.10.5. Температура.
- •8.10.6. Параметры гидросистемы.
- •8.11. Отказные ситуации.
- •8.12.Диаграмма характерных частот
- •Литература
4. Задание на курсовую работу.
Задание на курсовую работу содержит три основные характеристики ВЭУ, определяющие ее конструктивные параметры и требования к системе управления:
номинальная мощность;
расчетная скорость ветра;
глубина регулирования скорости вращения ветроколеса.
Под номинальной мощностью ВЭУ (Nном) понимается максимальное значение выходной электрической мощности ВЭУ, на которую рассчитана ВЭУ в длительном режиме работы. Номинальная мощность соответствует паспортной мощности электрической машины.
Расчетная скорость ветра (Vp) – минимальная скорость ветра, при которой ВЭУ имеет номинальную мощность.
Глубина регулирования скорости вращения ветроколеса (n) – отношение максимального значения угловой скорости ветроколеса к ее минимальному значению. Если n = 1, то вращение ветроколеса происходит с постоянной угловой скоростью
Значения номинальной мощности и расчетной скорости ветра определяются по таблице 1 в соответствии с номером варианта курсовой работы.
Т
аблица
1.
-
13.5
14
14.5
15
100
1
2
3
4
250
5
6
7
8
500
9
10
11
12
750
13
14
15
16
1000
17
18
19
20
1500
21
22
23
24
Для определения заданного значения глубины регулирования скорости вращения ветроколеса следует разделить номер задания на 3 и принять следующее значение n:
n = 1, если остаток от деления равен 0;
n = 1.5, если остаток от деления равен 1;
n = 2, если остаток от деления равен 2.
Остальные исходные данные, необходимые для выполнения курсовой работы будут приводиться далее в тексте по мере необходимости.
5. Определение основных параметров вэу.
5.1. Анализ аэродинамических характеристик вэу.
Номинальное значение быстроходности.
Основные аэродинамические коэффициенты ветроколеса:
коэффициент аэродинамического момента m = m (z, л);
коэффициент использования энергии ветра = (z, л);
приведены на рис. 5.1 и 5.2. соответственно.
Эти безразмерные аэродинамические коэффициенты являются функциями быстроходности (z) и зависят от одного параметра - угла поворота лопасти (л).
Коэффициент использования энергии ветра (или безразмерный коэффициент развиваемой мощности) показывает (рис. 5.2.), что наибольшее значение развиваемой ВЭУ мощности может быть получено при нулевом угле отклонения лопасти (л = 0) для номинального значения быстроходности:
Zн = 7.75,
при этом коэффициент использования ветра составляет
max = 0.47.
Исходя из этого значения max можно получить основные конструктивные параметры ВЭУ.
