【摘要】：在能源消耗與環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，水電作為一種清潔可再生能源越來越受到重視。水輪發(fā)電機(jī)是水力發(fā)電的核心設(shè)備，隨著生產(chǎn)生活的需要，水輪發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量越來越大，使得機(jī)組振動和調(diào)速系統(tǒng)自動化水平不高等問題越來越突出，不僅困擾著我國水電技術(shù)人員也是世界同行研究的重點。因此，研究減小機(jī)組的振動并提高調(diào)速系統(tǒng)的自動化控制程度具有十分重要的意義。 本文以某懸式水輪發(fā)電機(jī)為研究對象，建立其定子與轉(zhuǎn)子的耦合模型，并進(jìn)行分析，找出上機(jī)架徑向振動過大的原因，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，同時利用MATLAB/Simulink建立水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型進(jìn)行仿真，比較模糊PID與PID控制下的調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點。 第一，根據(jù)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司提供的某懸式水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖以及數(shù)據(jù)參數(shù)，利用有限元軟件ADINA建立水輪發(fā)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子的耦合計算模型。 第二，通過對耦合模型進(jìn)行模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，得到了上機(jī)架徑向振動頻率和振動雙幅值，并計算了上機(jī)架徑向動剛度隨激振頻率的變化情況，為以后的產(chǎn)品設(shè)計提供理論依據(jù)，同時根據(jù)靈敏度原理，采用拉丁超立方實驗設(shè)計方法對上機(jī)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。 第三，利用MATLAB/Simulink建立了基于模糊PID與PID控制的水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)開機(jī)和負(fù)荷擾動及甩100%負(fù)荷仿真模型，通過仿真分析，，得到了模糊PID與PID控制的水輪發(fā)電機(jī)在不同工況下的轉(zhuǎn)速、導(dǎo)葉開度和水力矩變化情況，比較了兩種控制方法的控制效果，為模糊PID運用于水輪發(fā)電機(jī)的控制提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM312

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2543575