1598005515-d093afe08eb90b4a146980eea5b04540 (811223), страница 11
Текст из файла (страница 11)
' ° " ° е . Кг згяторам ветродвигателей!$щд специфических тре- 2 й. ы воспрепятствовать росту крутящего момента выше номинального (расчетного) значения прн номи- „. -нальной (расчетной) скорости вращения н тем самым из';я ать значительных перегрузок ветродвигателя, необ- димо либо пропускать излишки энергии ветра мимо вет'-.4зча(фоколеса, либо создавать на ветроколесе добавочное аэро.: ' ","' динамическое сопротивление.
Оба принципа могут бьггь Рос. 2-6. Лэродинамические характеристики быстроходного ветродвигателя с пельноповоротиыми лопа- сгями. гт О т 4 э положены в основу регулирования ветродвигателей. Пропускать излишки энергии ветра мимо ветроколеса можно поворотом лопастей или нх концов в сторону увеличения угла установки, вы~водхзм ветроколеса нз-под,ветра, уменьшением рабочей ~площади ветроколеса за счет наклона лопастей по потоку и т. д. Вводить добавочное аэродинамическое сопротивление возможно установкой на лопастях различных систем клапанов, жалюзи, форток и др. Для ветроэлектрнческих агрегатов наибольшее распространение получило регулирование ветродвигателей поворотом лопастей нли их концов.
В качестве примера на рнс. 2-6 приведены отвлеченные аэродинамические характеристики быстроходного ветродвигателя при регулировании поворотом лопйстей. Закономерное смещение моментных характеристик в сторону уменьшения числа модулей при увеличении угла установки показывает, что, 'доворачивая лопасти (илн нх концы), 'мож)м)айьзавить вегродвигатель работать в широком.диапайоне изменения скорости ветра при постоянном значении скорости вращения ветроколеса. Для оценки перегрузочной способности ветродвигателя при работе,на режимах регулирования нанесем кривые, характеризующие его работу ~при номинальной скорости вращения, но с различной величиной постоянно присоединенной нагрузки.
Момент сопротивления, создаваемый генератором, представим так же, как н крутящий момент ветродвигателя в отвлечепных величинах, т. е. '~~г ' М г, ог рягг'~— 2 ыгг Но так как о= —, это выражение можно записать в следующем виде: Мг Таким образом, задавая М„различные постоянные значения, можно построить семейство параболических кривых, представляющих собой отвлеченные характеристики нагрузки генератора. Характеристику нагрузки, соответствующую номинальному значению крутящего момента, примем за единицу М„ = !', Пусть'быстроходный ветродвнгатель, имеющий регулятор скорости вращения и регулнрующийся поворотом лопастей, работает на режиме к = 3,5 (точка А).
Рассмотрим действие регулятора, вызванное в одном случае изменением момента нагрузки при постоянной скорости вет(за, в другом — изменением скорости ветра при постоянном моменте нагрузквг'В целях упрощения рассужденийебудвм снитать, что регулирование скорости вращения йроисходит без статической ошибки. В первом случае при уменьшении момента нагрузки точка А, характеризующая режим работы ветродвигателя, будет перемещаться вертикально вниз, так как при о = сопзг число модулей должно сохраниться постоян- ' 3 десь и в дальнейшем относительное значение моментов в огличие от т отвлеченных величин будем обозначать звездочк й о М = — '), 77 к ригуляторам ветродвигателей ряд специфических тре,бойаний.
Чтобы воспрепятствовать росту крутящего момента выше номинального (расчетного) значения при номи- -нальной (расчетной) скорости вращения и тем самым из- ":. бежать значительных перегрузок ветродвигатсля, необ'-:кзтоднмо либо пропускать излишки энергии ветра мимо ветроколеса, либо создавать на ветраколесе добавочное аэродинамическое сопротивление.
Оба принципа могут быть Щд Рнс. 2-6. Лзродннамнческне характернстнкн быстроходного ветродвнгателн с пельноповоротными лопа- стнмн. О 2 4 6 и и| гз положены в основу регулирования ветродвигателей. Пропускать излишки энергии ветра мимо ветроколеса можно поворотом лопастей или их концов в сторону увеличения угла установки, выводом ветроколеса из-под ветра, уменьшением рабочей |площади ветроколсса за счет наклона лопастей по потоку и т. д. Вводить добавочное аэродинамическое сопротивление возможно установкой на лопастях различных систем клапанов, жалюзи, форток и др.
Для ветроэлектричсских агрегатов наибольшее распространение получило регулирование ветродвигателей ч|оворотом лопастей илн их концов. В качестве примера на рис. 2-5 приведены отвлеченные аэродинамические характеристики быстроходного ветродвигателя при регулировании поворотом лопастей. Закономерное смещение моментных характеристяк в сторону уменьшения числа модулей при увеличении угла установки показывает, что, поворачивая лопасти (или их концы), можпбузаставить ветродвигатель работать в широком диапазоне изменения скорости ветра при постоянном значении скорости вра|цспия ветроколеса.
Для оценки перегрузочной способности ветродвигателя при работе,на режимах регулирования нанесем кривые, ха|рактеризующие его работу |при номинальной скорости вращения, но с равличной величиной постоянно присоеднненнои нагрузки. Момент сопротивления, создаваемый генераторам, представим так же, как и крутящий момент ветродвигателя в отвлеченных величинах, т. е. '~~ г М,= 2 ый Но так как и= —, это выражение можно записать и следующем виде: 2М„ Таким образом, задавая М„различные постоянные значения, можно построить семейство параболических кривых, представляющих собой отвлеченные характеристики нагрузки генератора. Характеристику нагрузки, соответствующую номинальному значению крутящего момента, примем за единицу М„,'= ! .
Пусть 'быстроходный ветродвигатель, имеющий регулятор скорости вращвния и регулирующийся поворотом лопастей, работает на режиме л = 3,5 (точка А). Рассмотрим действие регулятора, вызванное в одном случае изменением момента нагрузки при постоянной скорости всгра„в другом — изменением скорости ветра при постоянном моменте нагрузки. В целях упрощения рассузкдений будем считать, что регулирование скорости вращения происходит без статической ошибки. В первом случае при уменьшении момента нагрузки точка А, характеризующая режим работы ветродвигателя, будет перемещаться вертикально вниз, так как при о = сонат число модулей должно сохраниться постоян- 3 десь н в далы|ей|пем относительное значение моментов в отличке от отвлеченных величин будем обозначать звездочкой * 'Мн у 77 иым, н ~позгому ~регулятор должен увеличивать угол устанавки лопастей.
При увеличении момента нагрузки точка А будет перемешаться вертикально вверх, и регулятор должен уменьшать угол установки лопастей. Во втором случае с изменением скорости в~тра при постоянном моменте напрузки точка А будет перемешаться по параболе М,„= 1 вниз или вверх в зависимости от того, увеличивается или уменьшается скорость ветра.
Регулятор при этом должен соответственно повертывать лопасти на больший нли меньший угол. Практически могут быть и такие случаи, когда одновременно меняются и момент нагрузки и скорость ветра. При изменении режима работы в сторону уменьшения числа модулей степень возможной перегрузки увеличивается.
Перегрузка будет тем меньше, чем ближе ле. жит огибающая аэродинамических характеристик ветродвигателя при различных углах установки лопастей к кривой М „= 1, характеризующей его работу прн номинальной скорости врашения и номинальном моменте нагрузки. Возможная максимальная перегрузка ветродвигателя в случае регулирования поворотом концов лопастей обычно значительно меньше, чем при регулировании поворотом самих лопастей. Основные элементы самого регулятора прн любом способе регулирования ветродвигателя (поворотные лопасти или их концы, механизмы, поворота и т. д.) должны являться составной частью механизмов пуска и останова, Таким образом, принципиальная кинематическаясхема всего ветродвигателя определяется в ооновном выбранным типом регулирования.
Регуляторы быстроходных ветродвигателей строятся главным образом на принципе регулирования по скорости вращения, при .котором командой для действия регулятора является отклонение скорости вращения ветроколеса ат ее номинального значения. В этом случае регулятор наиболее просто компонуется с ветроколесом. При регулировании посредством поворота лопастей (или их концов) регулирующим органом являются сами лопасти (или их концы). В качестве чувствительного элемента, воспрннимаюшего отклонение скорости вращения, обычно применяют центробежные регуляторы с пру- 78 жиной специальной конструкции. Одна из простейших принцмпиальных схем такого регулятора показана на рис.
2-7. При любом изменении скорости вращения ветроколеса под действием какого-либо внешнего возмущения центробежные грузы регулятора 1, жестко связанные с лопастями ветроколеса 2, преодолевая сопротивление пружины 3, поворачивают лопасти (или лх концы) в сторону увеличения или уменьшения угла их установки ~р, в результате чего ветродвигатель переводится на новый установившийся режим работы Настройка регулятора на определенное значение регулируемой величины Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
