1598005515-d093afe08eb90b4a146980eea5b04540 (811223), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Результаты подсчетов рекомендуется выписать в форме таблиц, по которым строятся характеристики М,= 1(п) и Р, =1(п) в виде кривых, отнесенных к разным постоянным скоростям ветра Максимум каждой кривой Р,=) (п) соответствует скорости вращения, при которой ветроколесо прн данной скорости ветра работает с нормальным числом мо- дулей Я„и максимальной величиной 1=1„„,.
На характеристиках моментов эти точки находятся правее вершин характеристик М,'=1(и) и на рис. 1-18,а показаны крупными точками. С уменьшением скорости ветра максимумы кривых М,=1(п) уменьшаются и все кривые сдвигаются влево в сторону уменьшения скорости вращения. Точки пересечения характеристик с осью абсцисс, соответствующие М,=О и Р,=О, дают предельные синхронные скорости вращения, которые может развить ветроколесо при каждой данной скорости ветра, работая без нагрузки и без принудительного регулирования скорости вращения. Рабочие точки характеристик при нагрузке определяются наложением на характеристики двигателя М, =1(п), Р,=1(п) таких же характеристик генератора М, =-1(п), Р„=)"(и). На рис. 1-18, а н б пунктирными линиями показаны четь1ре характеристики генераторов разного вида: три прн разной постоянной скорости вращения и одна — при переменной. По совмещенным характеристикам мощности ветродвигателя Р,=1(п) могут быть построены рабочие характеристики мощности по скорости ветра Р= 1(о).
На рис. 1-19 представлены четыре характеристики Р= 1'(о) для того же ветродвигателя Р-2 агрегата ВЭ-2, построенные по совмещенным характеристикам Р, =)(п) и четырем характеристикам генераторов Р = =1(п) (рис. 1-18).. На обоих рисунках соответствующие друг другу характеристики обозначены одинаковыми цифрами. В зависимости от режима работы двигателя, который определяется формой и положением наложен- иой характеристики генератора, характеристики мощности двигателя Р,=/(и) имеют различную форму. Характеристики Р =/(о), Р,=/(п), так же как любые рабочие и регулировочные характеристики ветро- ЗОО гоо гоо о 7 а Ю О м/ееа Рис.
1-19. Рабочие характеристики Р = 1(о) ветродвигателя Вс2 (агрегат ВЗ-2) при работе с генераторами, имеющими разные характеристики. двигателя, имеют характерные точки, соответствующие следующим расчетным параметрам: ниса — скорость ветра, при которой ветродвигатель начинает отдавать мощностей очак — скорость ветра, до которой работает ветродвигатель и при превышении которой он должен быть остановлен„. ",.р ~п г)4,р Р,„ о, ††расче скорость вращения, быстроходность, момент и мощность ветродвигателя, расчетная скорость ветра, соответствук>щие началу регулирования ветродвигателя, 48 Расчетные параметры быстроходных ветродвигателей на ВЭС обычно близки к номинальным значениям п а М„, Р, п„Характеристика 1 (рис.
1-! 8 и 1-19) относится к принятому при проектировании генератору ветроагрегата ВЭ-2. С зтим генератором ветродвигатель развивает наиболыпую мощность на всем диапазоне рабочих скоростей ветра до начала регулирования и имеет наименьшую скорость ветра и„„„. Характеристика 2 для генератора, работающего при постоянной скорости вращения п=500 об/зтин, дает расчетную мощность двигателя, близкую к максимальной, но двигатель начинает отдавать мощность при значительно большей скорости ветра ои„„, чем в первом случае. На агрегате, работающем по характеристике 3 при постоянной скорости вращения п=400 об/мин, мощностьаьразвиваемая двигателем, при больших скоростях ветра уменьшается, а при малых скоростях ветра увеличивается, но скорость ветра и„„„ остается большей, чем в первом случае. При характеристике генератора 4 и постоянной скорости вращениа п = 300 об/Ясин скоРость ветРа ои„„ близка к первому случаю, но мощность Р при о)иб м/сок значительно снижается.
Характеристики крутящих моментов и мощности изменяются в зависимости от угла установки лопастей (или их поворотных частей) р. Это видно на рис. 1-20, где представлены характеристики крутящих моме1ггов менее быстроходного двигателя типа П-!8 (2„=4,7), имеющего поворотные части лопастей, установка угла которых производится стабилизаторами. Характеристики даны при разных углах р между хордой профиля поворотной части лопасти и дужкой стабилизатора, определяющих угол р установки поворотных частей. Уменьшение угла р соответствует увеличению угла р поворотной части лопасти.
Изменением характеристики двигателя в зависимости от величины угла у пользуются при регулировании скорости вращения и момента ветродвигателей. Так как в зависимости от выбранной скорости вращения и угла установки лопастей наклон и форма характеристик Р,=/(и) меняются, то для выявления оптимальной характеристики агрегата опытные характерн" стнки Р„=/(о) при испытании моделей или натурных 4 — 24! 2 нГм гг 40 Во ва' ни 0 40 Ва «Б/мни иГ аг /гоо ггоо Вао Ваа 4ао 0 40 Ва «Б/лги« О 40 ВО «Б/лги« Рис. 1-20. Характсристики моментов встродвигатсля 11.18 в зависи- мости от угла З и скорости ветра о.
конструкций снимают при различных углах установки лопастей и разной скорости вращения. На рис. (-2! представлены экспериментальные характеристики мощности Р =/(о) ветродвигателя Р-)8, отнесенные к зажимам генератора, при разных углах р и и,= 38 — 39 об/наин. Эта скорость вращения заранее 50 была найдена как оптимальная. Уменьшение угла соответствующее увеличению угла ~р, вызывает понижение мощности двигателя прн больших скоростях ветра, но уменьшение минимальной ско- а ком Р рости ветра начала отдачи акр=а;ао,-г умова, мощности сив„ и увеличение отдачи на малых скоростях ветра.
га Представленные рабочие характеристики ветродвигате- //га=г", ля рассматриваются пока для «г/ уг/воугна случая работы двигателя без / регулирования, поэтому имеют / силу лишь до начала действия ««с«а„««« последнего. /В /го=о РабОЧИЕ ХараКтЕрИСтИКИ «=гг/ Б/вИ» мощности Ра =/(и) могут / быть отнесены как к мощ- гг «, =золвщ ности на валу ветроколеса, / так н к мощности на выход- / ном валу ветродвигателя. в Опытные характеристики Р,= /(и) чаще снимаются как агрегатные характеристики ветродвигателя совместно с генератором и относятся к электрической мощности на его а и зажимах, как онн представ- 4 лены для двигателя Р-!8 на Рнс.
1-2!. экснсримвнталв. рнс. (-2!. В этом случае мощ- нме характеристики мощно- ность на волу ветроколеса оп- сти ветРодвигателя 0-18. ределяется путем добавления потерь в генераторе и механической передаче от ветроколеса к генератору. При совмещении характеристик М =/(п) и М = =/(и) или Р,=/(п) и Р„=/(и) они должны быть приведены к скорости вращения одного и того же вала, например выходного вала двигателя. Определяя расчетные режимы работы ветродвигателя н генератора для различных скоростей ветра, необходи- мо, с одпой,стороиь», обеспечить устойчивость статического равновесия такой системы, с другой стороны, стремиться к тому, чтобы использовать те части характеристик двигателя, которые оказываются наиболее благоприятными в заданных условиях эксплуатации двигателя.
Чтобы определить, устойчиво ли равновесие какой-либо статической системы, обычно изучают ее поведение при малых отклонениях от положения равновесия. Если при малом отклонении возникает момент, стремяшийся вернуть систему в первоначальное положение, равновесие будет устойчивым, и, наоборот, если момент, возникш|ий при отклонении системы от положения равновесия, стремится увеличить это отклонение, — равновесие неустойчиво. Условие устойчивости для ветроэлектричсского агрегата ~вь»ражается следующим неравенством: Из приведенного условия устойчивости следует, что при вертикальной характеристике генератора условия устойчивости будут соблюдены при любом ее расположении вдоль оси абсцисс.
Если генератор имеет наклонную характеристику, та при пересечении ес с правыми частями характеристик двигателя устойчивость работы двигателя также обеспечиваегся. При наклонной характеристике генератора, пересекающей левые части характеристик двигателя, устойчивость будет иметь место только в случае, если характеристика генератора в точках пересечения с характеристиками двигателя будет круче последних. На рис. 1-18 рабочие точки всех четырех характеристик генераторов являются устойчивыми.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
