【摘要】:但对于变速恒频风电机组,特别是处于恒转矩控制状态下,风轮、齿轮箱和发电机的阻尼都很小,因而叶片的平面内振动模态和电磁转矩脉动可能激发传动系统产生剧烈的扭转振动。即根据扭转振动频率在转矩给定值基础上增加一个转矩纹波,通过对纹波相位的调整来抵消谐振作用,从而产生阻尼效果。图5-6 带通滤波器的频率特性图5-7 增加传动链阻尼后的转矩控制器
在定桨恒速风电机组中,异步发电机转差曲线是一个很强的阻尼器,阻力矩随着转速的增加而迅速增加。因此,传动系统的扭转振动存在很大的阻尼,一般不会引起什么问题。但对于变速恒频风电机组,特别是处于恒转矩控制状态下,风轮、齿轮箱和发电机的阻尼都很小,因而叶片的平面内振动模态和电磁转矩脉动可能激发传动系统产生剧烈的扭转振动。
尽管可以人为地加入一些机械阻尼,例如设计适当的弹性支撑或连接器,但会增加相应的成本。从控制技术方面,可以通过对发电机的转矩控制进行适当的修改来提供阻尼。即根据扭转振动频率在转矩给定值基础上增加一个转矩纹波,通过对纹波相位的调整来抵消谐振作用,从而产生阻尼效果。辅加纹波可根据测量的发电机转速信号通过带通滤波器产生,该滤波器设计为
设ω=10、ξ=0.5、K=10时,带通滤波器的频率特性如图5-6所示。
带通滤波器的带通频段通常接近于叶片旋转的3P或6P频率,极易引起系统振荡。这种情况下,可以在式(5-4)所示的带通滤波器上再叠加对3P或6P频率的带阻滤波器。
这样,转矩控制器可以表示为如图5-7所示的形式。(www.xing528.com)
图5-6 带通滤波器的频率特性
图5-7 增加传动链阻尼后的转矩控制器
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