دوره 16، شماره 11 - ( 11-1395 )                   جلد 16 شماره 11 صفحات 53-45 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1395.16.11.31.4

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Hatami A, Moetakef-Imani B. A novel control structure for wind turbine with synchronous generator for tower load reduction. Modares Mechanical Engineering 2017; 16 (11) :45-53
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-6987-fa.html
حاتمی آرش، معتکف ایمانی بهنام. ساختار نوین کنترل توربین بادی با ژنراتور سنکرون با هدف کاهش بارگذاری برج. مهندسی مکانیک مدرس. 1395; 16 (11) :45-53

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-6987-fa.html

ساختار نوین کنترل توربین بادی با ژنراتور سنکرون با هدف کاهش بارگذاری برج
آرش حاتمی1 ، بهنام معتکف ایمانی* 2
1- دانشجوی دکتری/دانشگاه فردوسی مشهد
2- استاد عضو هیات علمی گروه مکانیک /دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده:   (5967 مشاهده)
در سال‌های اخیر با توجه به کاربرد گسترده توربین‌های بادی، بهبود سیستم کنترلی آن‌ها با هدف‌ کاهش بارهای مکانیکی مورد توجه بوده است. از طرفی در توربین‌های بادی مدرن، ژنراتور سنکرون با تحریک الکتریکی در ساختار درایو مستقیم (بدون گیربکس) به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش، مزیت بهره‌گیری از ولتاژ تحریک ژنراتور سنکرون و زاویه گام پره‌ها در ساختار کنترلی نوین چندمتغیره-تطبیقی توربین بادی مورد تحقیق قرار می‌گیرد. اهداف کنترلی محدود کردن نوسانات سرعت دورانی روتور و کاهش بارهای مکانیکی وارد بر برج می‌باشد. ساختار کنترلی متمرکز بر اساس مدل دینامیکی توربین بادی و با لحاظ کردن اثرات متقابل آیرودینامیکی، ارتعاشاتی و الکتریکی طراحی می‌گردد. تعیین بهره‌های ماتریس کنترلی با توجه به مدل غیرخطی و پیچیده توربین، با بهره‌گیری از روش‌های بهینه‌سازی انجام می‌شود. رفتار آیرودینامیکی پره‌ها تابعی غیرخطی از شرایط کاری می‌باشد و برای دستیابی به رفتار دینامیکی یکنواخت، بهره‌های کنترلی در شرایط مختلف محاسبه و به روش جدول‌بندی بهره پیاده‌سازی می‌گردد. در توربین‌های بادی، عوامل مختلفی همچون دینامیک‌های سیستم الکتریکی، محدودیت‌های کنترل دیجیتال و نویز سیگنال می‌تواند بر عملکرد کنترلی تاثیرگذار باشد. به منظور بررسی این اثرات، شبیه‌ساز توربین بادی توسعه داده می‌شود و عملکرد کنترلگر چندمتغیره-تطبیقی به صورت سخت‌افزار در حلقه مورد تحقیق قرار می‌گیرد. با مقایسه عملکرد کنترلگر طراحی شده و کنترلگر چندمتغیره دو ورودی-یک خروجی در شرایط باد مغشوش، بارهای مکانیکی وارد بر برج به میزان 26 درصد کاهش می‌یابد و در نتیجه عمر برج به عنوان یکی از اجزا اصلی توربین افزایش می‌یابد.
واژه‌های کلیدی: کنترل چندمتغیره-تطبیقی، شبیه‌ساز توربین بادی، کاهش بارهای مکانیکی، مدل غیرخطی
متن کامل [PDF 487 kb]   (6299 دریافت)    
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | موضوع مقاله: مکاترونیک
دریافت: 1395/3/22 | پذیرش: 1395/7/3 | انتشار: 1395/8/5
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.