介绍了风力发电机液压变桨系统的原理,建立了液压变桨系统的数学模型,并进行了稳定性与响应性分析。对液压变桨系统采用比例积分微分控制,通过仿真确认了控制效果。

风电机组偏航控制策略中,各偏航动作之间状态的切换需依靠液压夹钳、电磁刹车与偏航驱动电机共同控制实现,所需4个关键时间点需通过样机测试得出。针对此,以某机型液压系统厂内测试为例,获取液压系统泄压-建压测试曲线;并增设多组对比测试,深入分析影响系统性能的因素;通过多领域融合的系统仿真软件进行仿真分析,为系统快速优化提供更多途径。结果表明3台液压站所测泄压-建压曲线一致性较高,可准确得到4个时间点;单、双蓄能器对系统泄压-建压速度影响不大;不同回路背压值对系统建压时长影响较大,对泄压时长影响较小;串联制动器总出口压力响应滞后于总入口响应。可利用仿真手段设置更多系统变量组合,进一步快速优化系统策略,降低机组运行故障率。

为深入了解前缘污染对翼型气动性能的影响,基于Transition SST模型对NACA0012、NACA0015和NACA0018这3种不同厚度的翼型进行了数值模拟,得到了3种翼型的污染敏感位置,研究了前缘污染对不同厚度翼型气动性能及流动特征的影响。结果表明相对厚度的改变不会影响翼型的污染敏感位置,NACA00XX翼型前缘附近的污染敏感位置分别位于吸力面和压力面上的1%c,9%c处,且吸力面污染对翼型气动性能的影响远大于压力面;相对厚度大的翼型,前缘污染对其气动性能的影响愈加突出,提前失速导致NACA0015和NACA0018翼型在12°攻角下的升阻比下降率超过92%;前缘污染会引起污染位置附近涡团的产生,随着相对厚度的增大,污染位置附近的能量耗散愈发严重;进一步增加攻角后,污染对翼型气动性能的影响有所减弱。

为探究风沙环境下前缘受损风力发电机叶片的载荷变化,基于有限元法对受损叶片进行数值模拟,研究不同载荷、不同冲蚀程度以及不同材料对叶片的应力、位移、固有频率的影响。结果表明:当冲蚀程度在0 mm×0 mm至1 mm×1 mm之间,冲蚀的深度和厚度对叶片应力的影响较小;叶片材料密度增大,风轮的转速增高,对叶片的应力影响较大;提高风速虽然使叶片气动载荷增大,叶片整体应力增大,但是应力趋势变化不明显;冲蚀程度增大对叶片位移影响较小;提高风速或者提高风轮转速会使叶尖最大位移增大,同时材料密度大的叶片位移更大;在叶片的前3阶模态分析中,冲蚀程度对叶片影响极小,在第8阶模态中,随着冲蚀程度增大,叶片的固有频率逐渐减小。

基于有限元法对某MW级风机主传动系统连接螺栓静强度和疲劳强度分析方法进行研究。将传动链系统的力学模型进行简化,建立传动链系统的有限元模型。根据GL规范对螺栓进行静强度和疲劳强度计算,充分考虑外载荷分量对螺栓受力影响的灵敏度差异性,并根据计算结果分析传动链连接螺栓受力特性及外载荷对螺栓强度计算的影响。研究结果对风电系统连接螺栓强度的精确计算提供了参考。

建立了风机齿轮箱轴承动力学模型,基于弹性流体动力润滑理论和Hertz接触理论优化求解接触半宽,并建立考虑油膜润滑的滚动轴承磨损数值仿真模型以得到轴承磨损量。以1.5 MW风机齿轮箱轴承NCF2968为例,计算40℃下轴承润滑油运动黏度分别为320,460,680 mm~2/s时轴承各零件的磨损量,得出其中最适合轴承运行的润滑油黏度为460 mm~2/s。并对优化前后的轴承磨损数值仿真模型进行求解,优化后的模型更符合实际工况。

针对基于比例阀控液压马达的大型风力机变桨距负载模拟系统进行仿真研究。首先建立风速仿真模型，确定系统的输入形式，然后通过对桨叶变桨距过程中所承受的负载进行理论分析与计算，获得负载模拟系统的目标参数，最后对变桨距比例阀控液压马达负载模拟系统进行仿真研究，建立了主要元件与系统的AMESim仿真模型。通过仿真分析验证了比例阀控液压马达系统用于大型风力机变桨距负载模拟的可行性。

通过阐述电液调节系统在火电机组及风电机组上的应用，结合实际应用案例，分析不同控制对象对电液调节系统的要求，为实现风力发电机电液调节的国产化提供参考。

兆瓦级大型风力发电机的偏航系统通常采用电机驱动但是偏航速度和电机速度相差较大造成减速机的尺寸大、质量大、安装维护比较复杂;另外还存在偏航电机启动电流大、偏航负载变化频繁、偏航位置不易精确控制的问题.针对以上问题提出液压马达的比例系统控制方案建立了液压马达的数学模型利用A M E S im 软件对液压马达的启动、工作过程中转动惯量、负载扭矩、阻尼系数进行研究;采用阶跃信号对液压马达进行仿真对仿真结果进行分析验证理论的合理性和可行性.结果表明：液压控制方案在降低偏航减速比、减轻减速机尺寸和质量、提高偏航位置控制精度方面具有独特的优势.

风电转盘轴承的质量要求近乎苛刻，而且装机运行后一旦发生故障将导致巨大的经济和社会效益损失，转盘轴承在装机运行前应进行严格的实验，确保转盘轴承装机后能够可靠地运行。目前国内外都很少有能够符合要求的风电转盘轴承实验台，该文从加载、驱动、数采与控制等方面介绍了风电转盘轴承实验台的开发，目前实验台已在相关企业投入实验，效果良好。