基于行星齒輪傳動(dòng)風(fēng)電系統(tǒng)動(dòng)力分配裝置的設(shè)計(jì)及研究.pdf

1、目前風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用的儲(chǔ)能方式有抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、蓄電池儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能等。蓄電池儲(chǔ)能已成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本儲(chǔ)能裝備，但是蓄電池具有自放電、污染、投資高且容量有限等缺點(diǎn)，壓縮空氣儲(chǔ)能卻具有存儲(chǔ)容量大、壽命長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。若將壓縮空氣儲(chǔ)能裝置應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，在風(fēng)葉、壓縮/膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)之間存在著動(dòng)力傳遞與分配的問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，本文提出一種適用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力分配裝置，旨在解決風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在不同工況

2、下的動(dòng)力傳遞分配問(wèn)題，滿(mǎn)足用戶(hù)負(fù)載的用電需求。
　　本文結(jié)合動(dòng)力分配裝置的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)適用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力分配裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與壓縮空氣儲(chǔ)能的有機(jī)結(jié)合。根據(jù)混合風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功能要求，該動(dòng)力分配裝置由動(dòng)力分解部分、動(dòng)力合成部分、工作模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)等組成，采用行星差動(dòng)輪系傳動(dòng)、帶傳動(dòng)與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相結(jié)合的傳動(dòng)方式。
　　本文分析了動(dòng)力分配裝置在不同工作模式下的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，建立了不同工作模式下的

3、動(dòng)力分配裝置輸入輸出軸之間的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系式，分析了其輸入輸出之間的傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)矩關(guān)系和功率關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，利用Matlab仿真軟件建立了Simulink運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模型，得到了不同工作模式下的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性曲線(xiàn)。
　　利用等效動(dòng)力學(xué)方法，對(duì)動(dòng)力分配裝置中行星差動(dòng)輪系部分進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，建立了不同工作模式下行星差動(dòng)輪系的等效動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)對(duì)等效動(dòng)力學(xué)模型的求解，得到了行星差動(dòng)輪系的速度瞬態(tài)響應(yīng)曲線(xiàn)。
　　在5kW微型混合風(fēng)力發(fā)電系