基于LabVIEW的风力机叶片振动特性与控制实验系统
2021-03-23李迺璐江文宇朱卫军曹九发
实验室研究与探索 2021年2期
李迺璐,江文宇,杨 华,朱卫军,曹九发
(扬州大学电气与能源动力工程学院,江苏扬州 225127)
0 引言
近年,风电装机容量不断提升,风电产业处于蓬勃发展的阶段[1-2]。面向市场需要,高等院校工科专业,如新能源科学与工程专业、电气专业和自控专业等开始新增风电相关的理论与实践教学环节。风电科研与教学容易受到场地、设备成本等限制[3-4],同时,风力机动力学理论较为复杂。在实践教学过程中需要专业、直观且可交互的实验系统,帮助学生深化理论认识,提高风电实践能力,为工科师生提供高效、低成本的风电实验手段。
在风电系统中,风力机叶片是捕获风能、保证风力机安全稳定运行的关键部件。随着大型化、柔性化叶片的发展,风力机叶片在流固耦合作用下易发生振动,严重时可导致叶片断裂,甚至毁坏整个风力机。风力机叶片振动特性与控制是在工业应用中非常值得研究与关注的一个问题[5-8]。自然界中风速存在多种变化特征,研究不同风况下的叶片振动,有助于深入观察并理解实际工况下的风力机叶片振动特性;在此基础上,利用控制理论进行叶片振动控制研究,有利于减缓叶片振动、提高叶片及风力机的可靠性,提高风力发电效率、避免灾难性事故。随着这些问题的日益突出,学术界和工业界都在积极开展风力机叶片振动特性与控制的研究。
为了契合学术界和工业界的研究热点,并满足高校师生的实践教学需要,本文利用虚拟仪器软件LabVIEW[9-10]设计开发了风力机叶片振动特性与控制仿真系统,为学生的风电实践教学提供了一个平台。……
登录APP查看全文
