基于电液比例控制原理的风力机“变桨距变速恒频”技术研究

研究基于电液比例集成泵/马达系统的新型风力机能量传递技术，在风力机的叶轮与电机之间通过泵/马达液压传动，替代原有齿轮箱结构，提高机组的可靠性；创新性地提出利用电液比例调控技术实现风力机"变桨距、变速恒频"同等功能的设计思路，达到多余能量储存，稳定机组功率输出和提高能量捕获效率的效能；探索适合风力机组传动链特有的集成泵/马达结构，减小由管路造成的沿程损失；研究将通过理论探索和实验验证得到风力机能量液压传动技术设计、制作的基本知识，包括基础数据、设计方法、仿真手段和样机半物理仿真试验，找到风力机无齿轮箱能量液压传动的新模式。

针对目前风力机采用齿轮箱传动故障率高的问题，项目研究基于电液比例集成泵/马达系统的新型风力机能量液压主传动技术，在风力机的叶轮与电机之间通过泵/马达液压传动，替代原有齿轮箱结构，以提高机组的可靠性；并且创新性地提出利用电液比例调控技术实现风力机“变桨距、变速恒频”同等功能的设计思路，通过Matlab和Amesim联合建模仿真表明通过调节变量泵和变量马达的排量控制，可以实现风速高于额定值时到多余能量储存稳定机组功率输出，而在风速低于额定值时，实现叶轮最佳尖速比控制达到最大能量捕获的效能；搭建了一台模拟各种风况运行的泵/马达液压传动风电机组半物理试验台，从试验进一步验证在风力机中通过液压主能量传动替代齿轮箱的可行性。通过项目研究共发表录用EI检索期刊6篇，申请发明专利4项，已授权1项，并且分别在中国可再生能源学会主办“大型风电机组新机型、新技术”研讨会作为大会特邀报告一次和在第七届全国流体传动与控制学术会议分会报告一次，研究获得风电行业和液压行业学者两方的共同认可。