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恒定区转速比与风轮转速的原因

ca88手机版厂为了搭建传统系统的静态数学模型,需要重新拟合液力变矩器导叶开度关于涡轮力矩和转速比的二元三次函数,拟合结果如图1所示。

图1:通过涡轮转矩和转速比反算导叶开度

通过涡轮转矩和转速比反算导叶开度

图2:恒定区导叶开度和风轮转速的关系

恒定区导叶开度和风轮转速的关系

图3:恒定区泵轮力矩和风轮转速的关系

恒定区泵轮力矩和风轮转速的关系

从图中可以看出整个系统的效率在84.5%〜96.5%之间,而变矩器的效率在54%〜88%之间,相比之下变矩器的效率整体比较低且变化比较大。主要原因是因为ca88手机版液力调速装置中存在循环功率,经液力变矩器传递的能量是总能量的一部分,同时流经变矩器后这部分能量会有一些损失。变矩器泵轮功率和涡轮功率占液力调速装置输入轴功率比例如图4所示。

图4:恒定区变矩器功率分流比例

恒定区变矩器功率分流比例

风电机组的实际运行不能一直保持在风能利用系数恒定区,风速是不断变化的,风力机不能保持在额定风速下持续运行,需对应不同的风速使风轮的转速不同,在系统输出转速,即泵轮转速恒定时,表1是通过模型计算得出的传动系统的六个工况点,从表中得知,液力变矩器在工况“4”达到额定开度,可认为液力变矩器工作在最佳开度线上。

表1:风电机组计算工况点

泵轮转速

rpm

涡轮转速

rpm

转速比

涡轮功率

kW

装置输

入转速

rpm

机械功

kW

风轮转速

rpm

1

1500

503.71

0.338

65.1

408

400

14.372

2

1500

354.41

0.236

86.7

428

800

15.077

3

1500

323.83

0.216

117.7

432

1200

15.218

4

1500

285.61

0.190

136.8

437

1600

15.394

5

1500

71.55

0.048

44.2

465

2200

16.380

6

1500

-157.8

-0.105

-116.8

495

2800

17.437

从图中可以看出随着风速的增大,风能越大,转换为装置的机械输入功率越大,功率范围是400kw〜2800kw;随着风速增大,风轮变转速运行,使装置的风能利用率达到最大,输出功率范围是370kw〜2650kw,因为装置中行星轮系存在机械效率损失同时液力变矩器也存在机械损失,所以输出功率减小;随着风轮转速的增大,涡轮转速减小,因为泵轮转速不变,所以变矩器转速比减小,根据液力变矩器的全特性可知涡轮的力矩增大,同时涡轮的功率先增大后减小即先增大到额定功率时再减小。其中,当泵轮转速大于零(已知为1500rpm)而涡轮转速小于零时,此时泵轮涡轮转矩都大于零,这个时候涡轮的输出功率为负值,此为反转制动工况,此时风力机和发电机均向变矩器输入功率。



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点击次数:  更新时间:2018-02-27 09:13:44  【打印此页】  【关闭