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申请/专利权人：沈阳航空航天大学

摘要：一种风力机停车转动能量回收反用于风力机启动的方法，步骤为：改造水平轴风力机并为其加装风速探头、扭矩仪、电磁离合器和卷簧式能量回收器；对改造好的水平轴风力机开展风洞吹风实验；选定一处风场，将水平轴风力机架设在风场内，对叶片安装角进行设定，实时测量自然风风速；当自然风风速首次达到启动风速后，水平轴风力机正常启动并进行发电；在水平轴风力机正常发电过程中，若自然风风速逐渐减小，且减小到维持风力机正常运转的最小风速时，通过卷簧式能量回收器进行能量回收；当自然风风速逐渐增大并再次达到维持风力机正常运转的最小风速时，通过过卷簧式能量回收器进行能量释放，使水平轴风力机在维持风力机正常运转的最小风速下实现启动。

主权项：1.一种风力机停车转动能量回收反用于风力机启动的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：选取一台水平轴风力机，对水平轴风力机进行改造，在叶轮的中心整流罩前端加装风速探头，在发电机的动力输入轴与叶轮的转轴之间加装扭矩仪，在发电机的动力输出轴上顺序加装电磁离合器和卷簧式能量回收器；步骤二：将改造好的水平轴风力机送入开口风洞内进行测试；步骤三：将水平轴风力机叶轮的叶片安装角调整到设定值；步骤四：通过开口风洞开展吹风实验，并控制实验风速由0进行逐级增大，每一级实验风速的间隔为0.2ms，每一级实验风速的维持时间为30s，直到水平轴风力机实现启动，而此时的实验风速即为水平轴风力机的启动风速，最后将获取的启动风速进行记录和保存，同时将扭矩仪测量到的启动风速下的扭矩记为N0；步骤五：以启动风速为起点，控制实验风速由启动风速进行逐级减小，每一级实验风速的间隔为0.2ms，每一级实验风速的维持时间为30s，直到水平轴风力机停止旋转，而此时的实验风速已经无法维持风力机正常运转，则说明上一级实验风速即为维持风力机正常运转的最小风速，最后将维持风力机正常运转的最小风速进行记录和保存；步骤六：改变水平轴风力机的叶片安装角，重复步骤四和步骤五，获取其他叶片安装角下水平轴风力机的启动风速和维持风力机正常运转的最小风速；步骤七：通过开口风洞开展吹风实验，并控制实验风速由0逐级增大到水平轴风力机的额定风速，水平轴风力机正常启动直到运行在额定风速下；步骤八：以额定风速为起点，控制实验风速由额定风速逐渐减小，每一级实验风速的间隔为0.2ms，每一级实验风速的维持时间为30s，直到实验风速减小到维持风力机正常运转的最小风速，此时控制电磁离合器接合，由发电机带动卷簧式能量回收器进行转动能量的回收存储，之后继续减小实验风速直至降为0；当叶轮的转速降为0后，卷簧式能量回收器的转动能量回收存储过程结束，并将扭矩仪测量到的叶轮转速降为0时的瞬时扭矩记为N1，同时在叶轮转速降为0的瞬时控制电磁离合器自锁，之后在电磁离合器处于自锁状态下控制电磁离合器分离，断开发电机与卷簧式能量回收器的传动连接；步骤九：通过开口风洞开展吹风实验，并控制实验风速由0逐级增大，每一级实验风速的间隔为0.2ms，每一级实验风速的维持时间为20s，直到实验风速增大到维持风力机正常运转的最小风速，同时将扭矩仪测量到的维持风力机正常运转的最小风速下的扭矩记为N2；当N1+N2＞N0时，控制电磁离合器接合，然后解除电磁离合器自锁，卷簧式能量回收器释放弹性势能，并与维持风力机正常运转的最小风速下的风能共同作用，观察水平轴风力机是否正常启动，若正常启动，则实验结束；步骤十：选定一处风场，将改造好的水平轴风力机架设在风场内，对水平轴风力机叶轮的叶片安装角进行设定，同时利用风速探头实时测量自然风风速；当自然风风速首次达到启动风速后，水平轴风力机正常启动并进行发电；在水平轴风力机正常发电过程中，若自然风风速逐渐减小，并且减小到维持风力机正常运转的最小风速时，则参照步骤八进行能量回收；当自然风风速逐渐增大并再次达到维持风力机正常运转的最小风速时，则参照步骤九进行能量释放，使水平轴风力机在维持风力机正常运转的最小风速下实现启动。

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