摘要：结合实际，对风力发电系统机械变频控制技术进行分析。首先阐述风电系统机械变频模型构造组成，其次分别从风力发电系统机械变频控制技术的控制系统理论、控制系统设计以及实验研究等方面，详细解析风力发电系统机械变频控制技术实践要点。希望论述后，可以给相关工作人员提供参考。
关键词：风力发电系统；机械变频；控制技术
0前言
当下风力发电机的容量不断增加，呈现出好的发展状态。但是因为大自然中风速的不确定性，导致风力发电机发电频率以及最后发电的容量不稳定，所以不容易并网。面对这个问题，通常会应用整流以及逆变技术来完成并网。不过电力电子设备能够出现谐波。这会对电气通讯带来干扰，严重时能够出现机器嗯绝缘系统老化，以及出现的谐波消耗。当下，机械无极变速方式的应用越来越广，在风力发电系统应用这种技术具有频率能够保持平衡、没有谐波等特点，并且，金属带式无极变速器能够产生连续传动比的波动等。根据以上所提到的这些特点，该篇文章对金属带风力发电系统展开主要研究，对风力发电系统机械变频控制技术开始了讨论分析。
1风电系统机械变频模型
机械变频风力发电机采用为金属带式无极变速器来展开电能的频率调整。金属带式无极变速器的箱体材料是由铝合金的原料形成的。首先是因为机械强度的要求，接着是应该要做到确保功率的密度。这里的金属带式无极变速器需要把减速齿轮、碟形弹簧等部件来替换原液压系统，这样可以在很大的程度上来系统的工作时间。而金属带式无级变速器变速器的组成为以下几个结构:主动以及从动轴、传动金属、碟簧。在系统的传动达到平稳的状态时，主动定椎盘、主动动锥盘、碟簧等呈现出稳定状态。在锥盘电机正方向工作的时候，不会继续出现平衡状态，这时候主动推盘开始发挥作用，主动动锥盘开始向左运动，同时主动锥盘的距离缩小，金属依附在主动锥盘上的节圆直径变大，而相反依附在从动锥盘上的节圆直径缩短，从而来使从动动锥盘向左运动，从动锥盘上的碟簧储能，最终使得出现新的稳定状态，从而让金属带式无极变速器能够持久平衡的输出转速。所以，因为对锥盘电机的控制使用，能够很好的完成对风力发电机掌握。
2风力发电系统机械变频控制技术分析
在风力发电系统机械变频控制技术探究过程中，本文采用模型构建的方式，通过硬件、软件模拟手段，探寻变频控制技术的实践要点，以下对这些内容进行详细的分析。
2.1控制系统理论分析
2.1.1速比模型
结合主动带轮节圆的半径以及从动带轮的节圆半径。能够清楚的了解到金属带式无级变速器的传动速度的比值。在从动轮处于最小节圆半径的时候，主动轮的节圆半径圆正好与其相反，到达最大的时期，这时候的两者比值到达最低。在从动轮处于最大半径的时候，此刻，主动轮也是达到半径的最小时期，这个时候两者之间的比值达到最高的状态。结合变速箱的核心部分，应该要有金属带式无级变速器输出轴、输入轴的转速以及系统传动比值等数据，最后通过公式的计算来得出最后的实际比值大小。
2.1.2数学模型
什么是数学模型？数学模型是通过速比的范围来计算预测风力发电系统离合器的对接模型，在规定的数值以内，离合器完成对接；同样，在没有达到速比区间时，是不能够完成对接的。速比的范围掌握需要经过调整锥盘所处的位置来改变，来实现能够让发电机持久稳定的电能输出条件。不过在时间不够充裕的情况下，不能够实现锥盘电机在工作时最高时的传动比值和最小的传动比值两者的控制。由于在主动轴锥盘与从动轴锥盘从没有运行时到运行到最佳状态时，应该要确保做到接下来提到的要求:要满足2倍最大运动位移和所需时间的二次方的比值。当在进行滚动螺旋运动的研究过程中表现出:滚动的落选调速螺母的状态和主动轴锥盘一致，同时把螺杆和螺母的喘合假设为是做直线运动的状态可以知道，滚动螺业母的控制角速度与角加速度的二倍比上n倍的滚动螺旋导程最后出现的数值两者数值上一致。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是和滚轮螺母角速度不一样的为锥盘电动轴的加速度还受其他原因的作用:1.受一级236同步传动带影响2.二级减速齿轮。因为这些的原因，最终的角加速度是，调速电机轴的角速度和滚动螺母的调节角速度一致，以及同步带传动比值和减速齿轮转动比值相乘的数值，经过把以上的数据进行处理最后得出想要的结果。
2.2控制系统设计
在控制技术实践的过程中，完善前提设计内容是非常重要的一项内容，它是提升控制技术应用水平的中要手段。
2.2.1硬件设计
风机发电机金属带式的无级变速器系统的构成部件有以下几个部分:风力发电机以及升压变压器、加速齿轮、无级变速器等。首先叶片通过与风的解触来把风能变为开始不平衡的发电机转速，接着再由加速齿轮箱的处理来进行加速进一步变化为不平衡的转速，之后传送到金属带式无级变速器来转变为稳定平衡的转速，然后在经过风力发电机的作用形成频率大小为50赫兹的交流电，最终再可以利用升压变压器来讲最终得到的电能并入电网中。
通过对锥盘电机的控制系统的利用观察能够很高的了解与掌握多个部分构件，的数值情况。接着对电位器的电压控制，来使锥盘电机控制系统给出控制的信号，由于光羁根据功率驱动电路的调整，最终来达到锥盘电机的正反速度控制，进而达到能够有效检测速度比值。
2.2.2软件设计
转速传感器和椎盘位置的传感器都受风力发电机变速器的软件控制系统影响，其能够在相同时刻一同掌握转速的数值情况和椎盘位置的信息，并且能够准确的给出实时转速和目标转速的差距，要想发动机开始正转工作，就需要达到两者之间的差距数值到达e以上，同时想要能够要发动机反转，就要求两者之间的距离差值达到负e以下，如果数值不在这些区间以内椎盘发电机就不会继续工作。
2.3实验研究
当展开金属带式无级变速器风力发电机系统的检测来分析，检测金属带式无级变速器输入轴，和金属带式无级变速器的输出轴转速，以及椎盘位置的信息。在检测中可以了解到椎盘位置传感器的高电压信号的数值，以及椎盘位置低电压时的信号数值。用调控电机旋转的速度来预测出实际的风速，得到机械无级变速器的输出频率达到50赫兹，其误差在一定的范围内，进而达到了风力发电机的恒频输出。最终展开金属带式无级变速器风力发电系统的电压输入和速度比值得分析研究。采用相应得计算方法来进行数值计算分析，能够清楚得了解到两者之间存在着线性关系。
3结束语
结合以上得叙述，可以了解到因为社会得不断进步，人们对电的所所用量越来越高，所以也进一步的让风力发电装机容量得到了发展，风力发电机在未来有着非常大的发展空间。该篇文章根据金属带风力发电系统展开了讨论研究和分析，从而得到了控制系统数学模型以及金属带无级变速器风力发电系统速比模型，从而了解掌握了控制系统硬件原理设计方案和软件设计的方案。同时通过分析的道理理论和最终通过实际测量等得到的最终数值，根据以上两者得到结合数值，这更大程度上的表现出，在风力发电机中应用到金属带式无级变速器系统能够大致的达到风力发电的期望结果。达到了能够在没有谐波干扰以及恒频调整，最后通过参考数据结果得出最后控制信号以及速比值两者之间存在得线性关联。
参考文献
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论文作者:郝博
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/16
标签：变速器论文; 系统论文; 风力发电论文; 比值论文; 金属论文; 数值论文; 节圆论文; 《电力设备》2019年第17期论文;