2022年KW风机控制器设计开题报告.docx

精品学习资源毕业设计开题报告学院：班级：同学姓名：指导老师：职称：1KW风机把握器设计年月日欢迎下载精品学习资源课题题目1KW风机把握器设计开题报告内容 < 可另附页）指导老师看法 < 课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度支配是否合理、工作条件是否具备等）指导老师签名：年月日专家组及学院看法 < 选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计求、整改看法等）< 论文）大纲要专家组成员签字：教案院长 < 签章）：年月日毕业设计开题报告课题性质 A B CDE课题来源 A B CD成果形式 A B CDE同组同学附 页1课题争论的目的自然界的风，是由于大气运动而产生的自然形式；大气运动就是由于大气受到太阳的辐射，能量来源于大气吸取的部分太阳能，太阳到达地球辐射的 20%会转变成风能；人类对于风能利用的历史久远，可以追溯到公元 10 世纪，波斯就显现了种水平转动的风磨，即为以风车为动力的磨坊；公元12 世纪时，欧洲开头使用风车来抽水，碾磨谷物，海航中利用风帆来推动船只前进等；此后，风车和风帆始终是人们主要的动力机械；到19 世纪中叶蒸汽机显现之后，以风能为主能源的应用才逐步削减；中国开头利用风车作为动力大约在 13 世纪中叶；在风电领域中引入新技术，例如运算机技术和先进的把握技术，这一举措使得风电机组的把握方式从单一的定浆距失速式转变为智能化的， 偏航变桨距变速式的；主要的把握方式有人工手动调控，运算机模拟，上下通 信，推测调控，微把握器自动检测调控等；在智能化的风电领域中，通过调剂 发电机电磁力矩和风电机轮片桨距角使叶尖速比保持在正确值，实现风力的最欢迎下载精品学习资源大能量猎取；利用风速风向、风力测量仪检测实际模拟量和数字量或是电功率， 传递给主把握器进行运算处理，把握器做出相应的把握措施，调整轮片转速， 偏航角度等；但在随机性差异大，不确定因素多，非线性严肃的风电系统中， 这种简洁的把握方法也会产生很大的误差；所以在国际国内范畴内，争论人员 都致力于最合适的把握方式，例如模糊规律把握，神经网络智能把握，鲁棒控 制等；使风电把握相自动化智能化一体化方向进展；传统的风力发电把握方法 存在诸多不足，引起较大的能量缺失，基于PLC为主把握器的把握系统，结构简洁，通用性强，编程便利，抗干扰才能强，牢靠性较高，并且爱护起来比较 方面，能够直观的反应现场信号的变化状态，通过编程工具可以直接观看系统 的运行状态，极大的方面了爱护人员查找故障，缩短了对系统爱护的时间；随 着新型把握算法的争论和应用，可以有效提高风能利用效率，对于提高风电机 组的发电量，减小风电成本具有重要意义；2、主要争论内容风机把握器是风力发电系统的核心，本课题以 1KW 小型风机为例，争论家庭用风机把握系统；研发主把握器的构想，并付诸实践，研发出的基于PLC的风力发电机组主把握器能够进行通信、数据采集和处理、流程把握，中意作为主把握器的基本功能； 本文具体争论内容如下 :一风力发电的进出现状和趋势争论我国风力发电产业的进展是从 10kW 以下、独立运行、户用、蓄电池储能的小型风力发电机组开头的；目前，开发、研制、生产小型风力发电机组的单位共43 家，其中：大专院校、科研院所 16 家，主机厂 17 家和配套厂 10 家，年生产才能超过了3 万台；截至 2000 年底，我国小型风力发电机组生产企业累计共生产各种小型风力发电机组 197940 台，总装机容量为 50277 万 kW，年发电量 7066 万 kWh；其中，内蒙 144517 台，占 73；所生产的小型风力发电机组，除中意国内用户需要外，仍出口远销到印尼、瑞典等23 个国家和地区，累计出口各种小型发电机组近 5000 台；我国小型风力发电机组保有量、年产量、生产才能均列世界之首；小风电经过长期的推广应用，近来显现以下进展趋势；<1）机组功率由小变大： 随着生活水平的提高，日用电器快速增加，每日用电量也由1 1.2kWh，增加到 2 kWh 以上， 30W、50W 的风力发电机组早已停止生产， 100W 机组也逐年 下降； 300W、500W、1000W 机组逐年增加；除照明、看电视外，电冰箱、洗衣机、电脑、 VCD以及人、畜饮水等也需要用电；<2）由一户一机，推广到多欢迎下载精品学习资源机联网供电，接受较大功率的户用机组或几台机组并联，供几户或一个村庄用电，如：广东虎门海边一个村庄就用6 台 3 kW 风机，建成独立电网供电； <3） 由单一风力发电机组供电进展到多能互补：即：“风光 ”互补、 “风光柴 ” 互补、 “风柴 ”互补；最近云南依据当地情形，试用“风力发电微水电 ”互补；<4）用户使用范畴扩大：由边远地区农牧民应用进展到近海养殖、内陆湖泊、气象台站、微波、电视差转、部队边防哨所及远离大陆的地方，如南沙群岛华阳礁海军部队也应用风力发电；二小型风力发电的主要技术特点和难点风力发电是一个综合性技术很强的工程，它涉及：电机学、空气动力学、材料力学、自动把握、微电脑应用、机械系统工程、电力系统工程；现有的风力发电机的比较难以解决的缺点主要有： <1）由于风速从微风到台风，有极大的波动范畴， 发电机要在极低转速和极高转速都要正常发电，因此发电机设计难度较大，制造成本很高；同时，充电电路和软件算法也有较高的设计难度；<2）台风到来时，风速极高，一般发电机无法承担这么高的速度，经常造成电机烧毁；<3） 风力发电机的并网系统的电路太复杂，导致成本很高，但电能转换效率却比较低；<4）风机受力时是偏心的，因此寿命很难突破20 年，爱护成本比较高； <5风机占用场地比较大，安装风机的底座基础要求强度高，旋转的叶片有确定的 危险性，因此要在一般的屋顶安装风力发电机有困难；三小型风力发电的组成、技术特点、实现技术小型风力发电机组一般由以下几部分组成：风轮、发电机、调速和调向机构、停车机构、塔架及拉索等，把握器、蓄电池、逆变器等；风 轮：小型风力机的风轮大多用 2 3 个叶片组成，它是把风能转化为机械能的部件；目前风轮叶片的材质主要有两种；一种是玻璃钢材料，一般用玻璃丝布和 调配好的环氧树脂在模型内手工糊制，在内腔填加一些填充材料，手工糊制适 用于不同形状和变截面的叶片但手工制作费工费时，产品质量不易把握；国外 小风机也接受机械化生产等截面叶片，大大提高了叶片生产的效率和产品质量；发电机：小型风力发电机一般接受的是永磁式沟通发电机，由风轮驱动发电机 产生的沟通电经过整流后变成可以储存在蓄电池中的直流电；调向机构、调速 机构和停车机构：为了从风中猎取能量，风轮旋转面应垂直于风向，在小型风 机中，这一功能靠风力机的尾翼作为调向机构来实现；同时随着风速的增加， 要对风轮的转速有所限制，这是由于一方面过快的转速会对风轮和风力机的其欢迎下载精品学习资源周次第周第周第周工作内容1- 第 3 查阅有关无 PLC及其把握器的资料，初步弄清楚基于plc 的风力发电机的把握器设计的原理4- 第要求，弄清楚基本的设计思路；6 仔细学习风力发电机的相关原理学问和方法；plc 系统的结构和原理，特殊是把握器的原理和设计7- 第9 建立数学模型并进行把握系统的整体性能仿真；第 10 第 12 进行基于 plc 的风力发电机的把握器设计的学习和设计；周第 13-第 15 进行软件系统的编程学习和设计；周第 16 周撰写论文及预备毕业设计答辩；他部件造成损坏，另一方面也需要把发电机的功率输出限定在确定范畴内；由 于小型风力机的结构比较简洁，目前一般接受叶轮侧偏式调速方式，这种调速 机构在风速风向变化转大时简洁造成风轮和尾翼的摇摆，从而引起风力机的振 动；因此，在风速较大时，特殊是蓄电池已经布满的情形，应人工把握风力机 停机；在有的小型风力机中设计有手动刹车机构，另外在实践可接受侧偏停机 方式，即在尾翼上固定一软绳，当需要停机时，拉动尾翼，使风轮侧向于风向，从而达到停车的目的；小型风力机的塔架一般由塔管和34 根拉索组成，高度69M，也可依据当地实际情形灵敏选取；蓄电池：是发电系统中的一个特殊 重要的部件，多接受汽车用铅酸电瓶，近年来国内有些厂家也开发出了适用于 风能太阳能应用的专用铅酸蓄电池；也有选用镉镍碱性蓄电池的，但价格较贵；把握器和逆变器：风力机把握器的功能是把握和显示风力机对蓄电池的充电， 以保证蓄电池不至于过充和过放，以保证蓄电池的正常使用和整个系统的牢靠 工作；目前风力机把握器一般都附带一个耗能负载，它的作用是在蓄电池瓶已 布满，外部负荷很小时来吸纳风力机发出的电能；逆变器：逆变器是把直流电<12V、24V、36V、48V）变成 220V 沟通电的装置，由于目前市场上很多用电器是 220V 供电的，因此这一装置在很多应用场合是必需的；四各种主流小型风力发电站的系统架构及把握系统的比较五自主设计一个基于PLC的 1KW 风力发电把握系统实现风机把握 <中控、变桨、偏航）发电、计量、安全监控等功能；包括结构布局，系统架构、硬件选型、处理流程；3、课题的预备情形及进度计 划4、参考文献 ll 赵勇强.风力发电技术进展状况与趋势分析 Jl.中国科技产业欢迎下载精品学习资源200669-71.2苏绍蜀 .风力发电机设计及运行爱护 M. 北京中国电力出版社20071-8.3李勇东.风力发电的进出现状和前景 J.电气时代 2021 315-19.4王新坤.风力发电机偏航系统把握 D内蒙古科技高校 2005.5唐利忠 .风力偏航系统的设计与把握 D华北电力高校科技学院机械工程系2021.6 高粱.风力发电机组把握技术的争论一偏航把握方法的争论 D.西华高校水利水电工程系 .2021.7叶航冶.风力发电机组的把握技术 M. 北京:机械工业出版社， 2002.8李方园.PLC把握技术M. 北京电了工业出版社 2021.9龚仲华 .57-200 系列 PLC应用技术 M. 北京人民邮电出版社 2021.10姜建芳 .西门子 57-200 PLC工程应用技术教程 M. 北京机械工业出版社 2021.11程安宇、赵兰涛、倪红霞、陈卓、赵双 .快速学通西门子 PLC 57-200/300M.北京人民邮电出版社 2021.12廖常初 .PLC编程及应用M. 北京机械工业出版社 2021.13胡喜仁刘昌丽康士延 .AutoCAD2021中文版电气设计标准实例教程 M. 北京科学出版社 2021. 14刘美俊 .西门子 S7系列 PLC 的应用与爱护 M. 北京机械工业出版社 2021.15周晓平姜建芳 .57-200 系列 PLC 与监控运算机通信实现的争论 J .2003, 6.7-8.16刘安杰 .西门子 PLC定时器应用原理与编程技巧 J.PLC&A,2007,2:51-53.17戚 义双.基于变浆距的风力发电把握系统争论 D.济南高校把握理论与把握工程202118贺烨.兆瓦级风电机组偏航系统的设计 D.自动化系 2021.19 SiemensAGS7-200应用实例 .2002.20张嘉英、王文兰、蔡永刚 .风力发电机组偏航把握系统 J.Ordnance Industry Automation2021,28,11:54-55.21 张英孟明李少英 .风力发电机主动偏航系统 J.兵工自动化 2021.30,10:68-69.22 Siemens AG 57-200可编程序把握器系统手册.2002.欢迎下载