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2.2.4 可变形叶面系统的记忆力弹簧 . 1 4
2.2.5 可变形叶面用于风力机变桨距控制 14
2.3 风能回收调节系统 1 5
2.3.1 风能回收调节系统介绍 15
2.3.2 风能回收调节系统的设计原理 15
2.3.3 风能回收调节系统在实例中的运用 20
2.3.4 风能回收调节系统的主要组件 21
2.3.5 风能回收调节系统的总结 22
3 3 3 3 设计方案的总结
4 4 4 4 结论与展望
4.1 结论 24
4.2 展望 24
致谢
参考文献
附录3756 1 绪论
1.1 引言
能源是人们生活和国民经济发展必须的重要物质基础，在过去的 200 多年
里 ， 建立在石油 、 煤炭 、 天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类
社会的发展 。 但是 能源是 人类活动 的物质基础 。 在某种意义上讲 ， 人类社会的发
展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用 ， 但是 长期使用一次能源会 带来
了严重的环境污染问题 ， 造成生态系统的破坏 。 所以 各国逐渐认识到能源对于人
类的重要性 ， 更认识到常规能源在使用过程中严重破坏了环境和生态系统 ， 控制
和缓解已经恶化的环境生态系统 ， 并把可再生 、 无污染的新能源发展作为可持续
发展的重要内容 。 风力机自适应变桨距调节系统 一种 将二次能源再一次利用 的新
型能源系统，具有良好的应用前景。
1.2 风力机变桨距控制研究的目的和意义
20 世纪 90 年代以来，我国风电发展势头强劲 , 年平均增长速度在 20% 以上 ，
成为我国发展速度最快的能源工业。但是 , 在我国安装的大型风电机组中， 99%
从国外进口 ， 这种状况严重的制约了我国民族风电工业的健康发展 ， 成为影响我
国风电规模持续发展的潜在障碍 。 改变这种状况的根本途径就是要实现我国大型
风电机组的国产化。
国产化 1MW 风电机组是迄今为止国内自行设计 、 开发的单机容量最大的国产
化风电机组 。 该组采用变桨距功率调节的技术方案 ， 和八 、 九十年代盛行的定桨
距失速型风电机组相比 ， 具有成本低 、 可靠性高 、 噪声低 、 效率高 、 输出功率稳
定 、 寿命长等多种优点 。 但由于设计人员对风力机的运行工况认识不足 ， 所设计
的变距系统 ， 其可靠性远不能满足风力机正常运行的要求 ， 使进入商品化的风力
机放弃了变距机构而采用了定桨距结构。近年来 , 设计人员对风力机的运行工况
和各种受力状态已有了深入的了解，不再满足于仅仅提高风力机运行的可靠性 ，
而开始追求高的风能利用系数和不断优化的输出功率曲线 ， 同时采用变距机构的
风力机可使叶轮重量减轻 ， 并使整机的受力状况大为改善 ， 这对大型风力机的总
体设计十分有利。
但是变桨距中又包含了电动变桨距和液压变桨距 ， 无论哪种变桨距都将有外
在电力能源供应，这对风力机是一种额外的负担。
1.3 变桨距系统 的结构
变桨距是指安装在轮毂上的叶片通过控制可以改变其桨距角的大小 。 在运行
过程中，当输出功率小于额定功率时，桨距角保持在 0 ° 位置不变；当发电机输
出功率达到额定功率以后 ， 根据输出功率的变化调整桨距角的大小 ， 使发电机的
输出功率保持在额定功率。
变桨距机构通过改变叶片桨距角的大小 ， 从而改变叶片气动特性 ， 使桨叶和
整机的受力状况大为改善 。 发电机起动时 ， 通过改变桨距角获得足够的起动转矩 ；
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