MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...........................................................................5
LỜI MỞ ĐẦU...................................................................................................19
Chương 1: KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA TUA BIN GIÓ TRỤCNGANG.21
Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁNH TUA BIN GIÓ ……………..31….
2.1. TÍNH TOÁN CÁNH THEO PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU……………………………31
2.2. TÍNH LẠI CÔNG SUẤT SAU KHI HIỆU CHỈNH CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC37
4.3.4. Xác định ứng suất cho phép của bánh vít…………………………….52
5.3.6. Xác định các thông số động học……………………………………….53
4.3.7. Kiểm nghiệm răng bánh vít……………………………………………58
4.3.8. Một vài thông số của bộ truyền………………………………………..59
4.4. CHỌN Ổ LĂN …………………………………………………………………………..61
4.5. TÍNH TOÁN TRỤC…………………………………………………………………….61
4.5.1. Chọn vật liệu chế tạo trục……………………………………………...61
4.5.2. Xác định sơ bộ đường kính trục……………………………………….62
4.5.3. Xác định lực…………………………………………………………….62
4.5.4. Vẽ biểu đồ mômen………………………………………………………63
4.5.5. Xác định đường kính các trục………………………………………. ..63
4.5.6. Kiểm nghiệm cho trục………………………………………………….65
Chương 5. NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY PHÁT ĐIỆN NAM CHÂM VĨNH CỬU………………………………………………….. ..70
5.1. CỞ SỞ LÝ THUYẾT ĐỘNG LỰC HỌC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ TRỤC NGANG…………………………………………………………70
Chương 6: BỘ BIẾN ĐỔI CỦA TURBINE GIÓ TRỤC NGANG SỬ DỤNG MÁY PHÁT ĐÔNG BỘ NAM CHÂM VĨNH CỬU (PMSG)……………..115
6.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN.[21];[22];[23]…………………………………….115
6.2. CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN BỘ CL.[24];[25]………………………………………116
6.3. THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU TÍCH CỰC.[26];[27]…………………………………118
6.3.1. Xây dựng mô hình toán học của chỉnh lưu tích cực………………………...120
6.3.2. Tính toán mạch lực……………………………………………………………124
7.1.TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ ĐO VẬN TỐC VÀ HƯỚNG GIÓ……………...158
7.1.1.Đo vận tốc gió……………………………………………………………158
7.1.2.Thiết bị đo hướng gió…………………………………………………...160
7.1.3.Thiết bị đo hướng gió…………………………………………………...161
7.2.THIẾT KẾ BỘ TIẾP NHẬN VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG…………163 7.2.1. Sơ đồ nguyên lý bộ thu thập và xử lý tín hiệu vận tốc gió…………...163
7. 3.2. Sơ đồ mạch điều khiển quay bệ……………………………………….175
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 5.15: Phân bố cảm ứng từ của một cặp cực trong khe hở không khí stator- rotor của máy phát
Hình 5.17: Kích thước hình học của răng stato
Hình 5.18: Dạng sóng từ trường trong vật liệu từ của máy phát
Hình 5.19: Đặc tính từ trễ trong vật liệu từ của stator
Hình 5.20: Mô hình nhiệt của máy phát
Hình 5.22. Giản đồ công suất Turbine- máy phát
Hình 5.23: Điều kiện về giới hạn nhỏ nhất của rãnh stator
Hình 5.25: Kết quả tối ưu : phân bố Pareto của công suất – khối lượng máy phát
Hình 5.30: Mô men của turbine và máy phát
Hình 5.32: Dòng điện 3 pha của máy phát
Hình 5.33: Công suất hấp thụ gió của turbine và công suất đầu ra của máy phát khi đã giản trừ các tổn thất
Hình 5.34: Quá trình quá độ nhiệt trong máy phát
Hình 7.19. Sơ đồ bộ điều khiển quay bệ tuabin gió
LỜI MỞ ĐẦU
Chương 1
KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA TUA BIN GIÓ TRỤC NGANG
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁNH TUA BIN GIÓ
CÁCH SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN KHÍ ĐỘNG HỌC CÁNH BẰNG MATLAB
Chương4
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HƯỚNG TUA BIN GIÓ VÀ MỘT SỐ CHI TIẾT QUAN TRỌNG
4.1. TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC HỆ DẪN ĐỘNG
4.2. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRỤC HỆ DẪN ĐỘNG XOAY TUA BIN
4.3. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT BÁNH VÍT
4.3.1. Chọn vật liệu
4.3.2. Xác định ứng suất cho phép của bánh vít
4.3.3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục
4.3.4. Xác định ứng suất cho phép của bánh vít
4.3.5. Xác định lại khoảng cách trục
5.3.6. Xác định các thông số động học
4.3.7. Kiểm nghiệm răng bánh vít
4.3.8. Một vài thông số của bộ truyền
Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền (Bảng 4- 1):
4.4. CHỌN Ổ LĂN
4.5. TÍNH TOÁN TRỤC
4.5.1. Chọn vật liệu chế tạo trục
4.5.2. Xác định sơ bộ đường kính trục
4.5.3. Xác định lực
4.5.4. Vẽ biểu đồ mômen
4.5.5. Xác định đường kính các trục
4.5.6. Kiểm nghiệm cho trục
Chương 5.
NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY PHÁT ĐIỆN NAM CHÂM VĨNH CỬU
5.1. CỞ SỞ LÝ THUYẾT ĐỘNG LỰC HỌC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ TRỤC NGANG.
a Hệ số vận tốc quy đổi (tip – speed ratio): Là hệ số đặc trưng của turbine gió và được định nghĩa là tỷ số giữa vận tốc tiếp tuyến trên đầu cánh turbine ΩRw trên vận tốc tức thời của gió Vw (hình 5.4)
b Hệ số công suất của Turbine( power coefficient) : Hệ số công suất của Turbine Cp là tỷ số giữa công suất hấp thụ của turbine trên công suất toàn phần của gió quét qua Turbine:
c.Hệ số mômen( torque coefficient) :
Hệ số mômen của turbine là đại lượng hữu dụng để tính toán giá trị của mômen ở mỗi điểm vận hành của turbine, đặc biệt khi vận tốc quay của turbine bằng 0. Trên thực tế, khi khởi động, luôn có một mômen xoắn trên trục tạo ra bởi lực xoay của gió trên các cánh khi turbine chưa bắt đầu quay (tức khi Cp= 0), khi đó mô men của turbine được xác định theo công thức:
Hình 5.15 Phân bố cảm ứng từ của một cặp cực trong khe hở không khí stator- rotor của máy phát
Hình 5.17: Kích thước hình học của răng stator
Hình 5.19: Đặc tính từ trễ trong vật liệu từ của stator
Hình 5.20: Mô hình nhiệt của máy phát
Hình 5.21: Mô hình tối ưu hóa hệ thống
Hình 5.22: Giản đồ công suất Turbine- máy phát
Hình 5.23: Điều kiện về giới hạn nhỏ nhất của rãnh stator
Hình 5.25: Kết quả tối ưu : phân bố Pareto của công suất – khối lượng máy phát
Hình 5.30: Mô men của turbine và máy phát
Hình 5.32: Dòng điện 3 pha của máy phát
Hình 5.33: Công suất hấp thụ gió của turbine và công suất đầu ra của máy phát khi đã giản trừ các tổn thất
Hình 5.34: Quá trình quá độ nhiệt trong máy phát
Chương 6.
BỘ BIẾN ĐỔI CỦA TURBINE GIÓ TRỤC NGANG SỬ DỤNG MÁY PHÁT ĐÔNG BỘ NAM CHÂM VĨNH CỬU (PMSG)
6.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN.[21];[22];[23]
6.2. CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN BỘ CL.[24];[25]
6.3. THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU TÍCH CỰC.[26];[27]
6.3.1. Xây dựng mô hình toán học của chỉnh lưu tích cực
6.3.2. Tính toán mạch lực
7.1.TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ ĐO VẬN TỐC VÀ HƯỚNG GIÓ.
7.2.THIẾT KẾ BỘ TIẾP NHẬN VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG. 7.2.1 Sơ đồ nguyên lý bộ thu thập và xử lý tín hiệu vận tốc gió
7. 3.2 Sơ đồ mạch điều khiển quay bệ
7.4.KẾT LUẬN