偏航率，轉子速度和陀螺載荷小型水平軸風力發(fā)電機

A.K. Wright
澳大利亞霍巴特評審制度70004伊麗莎白街塔斯馬尼亞水電咨詢處
電子郵件：andrew.wright @ hydro.com.au
D.H. Wood
澳大利亞新州2308卡拉漢紐卡斯爾大學機械工程系
電子郵件：david.wood @ newcastle.edu. au

摘要
該陀螺轉子是軸和葉片彎曲程度的自由偏航瞬間風力渦輪機轉子是轉子速度和偏航率成正比的產品。分析給出了這兩個變量和風速的關系，根據現場試驗數據尾翅furling直徑風力發(fā)電機系統從2米，并在參考國際電工委員會標準最近修訂小風力渦輪機的設計要求下，舉例說明快速偏航引起的furling率，以及大型風力發(fā)電在小風和轉子相對速度方向上的變化。數據分析表明，慣性增加幅度最大偏航率降低渦輪轉子的橫擺力矩是一個給定的速度，受偏航率和高度尾翼空氣動力學的影響。

1. 引言
小型風力渦輪機通常使用被動偏航系統，渦輪在其中是可以自由旋轉的轉子，機艙和尾翼的氣動載荷影響偏航軸。該系統的主要優(yōu)點是相對活躍的偏航系統機械簡單，成本低，因為沒有偏航驅動器，控制器，或風向傳感器。此外，沒有偏航瞬間產生于偏航軸承或偏航驅動器，風力發(fā)電機組是歷史上容易失敗的一部分。一個被動偏航系統的主要缺點是，偏航率是無根據的，并在葉片和轉子軸陀螺載荷成正比（在“地球固定”協調制度的定義）。MS = NIR（1）
的方向將決定行為間距轉子暫時上漲或下跌，但一般只有Ms是至關重要的，而不是符號（正或負）。一般在高峰期相比的附加軸彎矩，陀螺力矩小，可能是由于轉子質量載荷，軸向推力偏移（由于風切變或傾斜流量），轉子軸俯仰角，和偏航率不穩(wěn)定造成的。在推導的eqn（1）假設是，轉子的質量分布有關的方位軸方向均勻。這被認為是有三個或更多的轉子葉片有效的簡化，但對于雙轉子葉片，eqn（1）必須乘以2倍，以獲取最高的時刻。
陀螺flapwise的峰值刀片彎曲根時刻（MB）的給予eqn（2）（因在8.4節(jié)[1]）。IB是對葉片轉子軸的轉動慣量。MB = 2IB (2)