Автоматизация работы 2-х лопастного ветрогенератора. Курсовая приб тема с лопастями. Автоматизация системы управления ветроэнергетической установки
 Скачать 2.57 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. Институт машиностроения, материаловедения и транспорта Кафедра «Техническая механика и мехатроника» Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Автоматизация технологических процессов и производств» на тему «Автоматизация системы управления ветроэнергетической установки» Выполнил: студент Форма обучения: очная Группа: б-АТПП-31 Номер зачетной книжки:190647 ФИО: Курочкин Евгений Владимирович Подпись студента: ____________ Проверил: д.т.н. Добряков В.А. Отметка о зачете: _____________ Подпись преподавателя: _______ Проверил: _____________________ Подпись преподавателя: _______ Дата защиты: ________________ Текстовая часть выполнена в редакторе Microsoft Word 2016 Саратов 2022 Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. Институт машиностроения, материаловедения и транспорта Кафедра «Техническая механика и мехатроника» Утверждено: Зав. кафедрой ТММ Казинский А.А.____ «__»________2022г. Задание На курсовой проект по дисциплине: «Автоматизация технологических процессов и производств» Студенту ИММТ Группы б-АТПП-31 Курочкину Е.В. Создать электромеханическое устройство, регулирующее угол атаки лопастей Разработать систему управления, приводящую ротор ветрогенератора в движение, при малых скоростях ветра Оснастить устройство механической системой аварийного торможения Дата выдачи задания: _________ Срок выполнения: ____________ Преподаватель: Добряков В.А. Студент: Курочкин Е.В. Саратов 2022 АннотацияТехническое устройство предназначено для повышения эффективности ветрогенераторов разной мощности. На примере ветротурбины Whisper 500, устройство наглядно продемонстрировало свою работоспособность. Также устройство предназначено для снижения нагрузок на конструкцию турбины при воздушных потоках высокой скорости. Все поставленные задачи для устройства, разработанного в ходе проекта, были выполнены. Устройство состоит из составных элементов: дифференциал, серводвигатель, электромагнитный зубчатый тормоз, программируемый контроллер, анемометр. Принцип работы данного устройства заключается в осуществлении управляемого поворота лопастей турбины на заданные углы, зависящие от величины скорости ветра, измеряемой специальным датчиком – анемометром. При низких значениях скоростей ветра, зафиксированных датчиком, контроллер сначала отправляет команду электромагнитному тормозу освободить движение дифференциала. Затем контроллер посылает команду серводвигателю выполнить поворот лопастей на определенный угол, после чего сервопривод выполняет поворот лопастей, приводя в движение дифференциал. Контроллер снова отправляет сигнал тормозу, блокировать дифференциал, тем самым электромагнитный тормоз будет вращаться вместе с валом ротора, движением лопастей. В случае, когда воздействие резких потоков ветра начнет вращать лопасти, приводя их во флюгерное положение, а также при отказе датчика или контроллера, благодаря зубчатому профилю зубьев тормоза, произойдет механический поворот лопастей по направлению потока, что исключит дополнительные нагрузки и поломку лопастей. ОглавлениеАннотация 2 Введение 4 Актуальность работы 4 Цель работы 4 Постановка задач 4 Глава 1. Обзор существующих моделей ветротурбин 5 1.1. Обзор ветротурбин 5 1.2. Горизонтально-осевые ветроэнергетические установки 9 1.3. Конструктивные схемы ВЭУ 12 1.4. Типы трансмиссий 12 1.5. Варианты систем генерации и преобразования электроэнергии 15 Глава 2. Описание и реализация устройства 18 2.1 Описание метода «ловли» ветра 18 2.2 Имитация в среде Matlab Simulink 20 2.3 Аппаратная реализация системы 22 2.3.1 Обоснование выбора модели ветротурбины 22 2.3.2 Обоснование выбора серводвигателя 24 2.3.2 Обоснование выбора ПЛК 31 2.3.3 Обоснование выбора анемометра – датчика направления и скорости ветра 35 2.3.4 Обоснование выбора электромагнитного тормоза 37 2.3.5 Принцип управления работой автоматизированной системы 38 2.4 Алгоритм работы программы 39 3. Заключение 40 Библиографический список 40 Приложение А - Сборочный чертеж 42 42 Приложение Б - Спецификация 43 Приложение В – Функциональная схема работы СУ ветрогенератора 47 Приложение Г- Схема подключения контроллера Simatic S7-300 48 |