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在风力发电行业,风机的发电量是一个重要的考核参数,决定风机发电量的重要因数是风速和对风机风向的控制。实际运行过程中,风机先检测风速,当风速达到风机启动的标准时,风机会再根据风向标的参数,判断风机是否需要对风偏航,增大风机的受力面积,不仅使风机桨叶能够旋转运行,更能使风机以最优的功率曲线来发电。另外,单机风力发电容量的不断增大,提高了风力发电的风能量利用率,但同时也使风机的载荷不断增大,偏航系统在启动和停止时会造成很大的机械冲击,给风机的安全运行带来了很大的威胁,减少了风机的运行寿命。同时频繁的启动和停止状态,使偏航电机容易损坏,增加了设备的运行费用和人力成本。根据目前的风机运行情况和发展,本文提出将变频器的直接转矩技术应用于风机偏航系统的设计研究,减少偏航启动和停止运行对风机的机械冲击,提高风机偏航的精度和相应速度,挺高对风偏航的运行质量。这样就可以提高风机的发电量。实现风机安全、平稳、高效率的运行。论文首先分析了风力发电的意义与问题,风力发电优点、风力发电的问题、变频器的发展现状及ACS变频器介绍。接着主要对变频器直接转矩控制原理的分析和简介。主要包括:直接转矩控制技术的发展和现状、直接转矩控制技术原理简述和直接转矩控制技术的特点。然后,完成偏航系统方案设计,首先阐述偏航系统设计原理,其次,根据设计规范,对偏航系统进行整体设计,包括设计寿命、小齿轮设计、偏航速度设计、偏航保护和润滑设计。最后进行偏航系统选型设计,包括:电机的选型、变频器选型、熔断器选型、制动电阻选型等。论文最后进行了设计方案实现,主要完成电源回路和制动回路的功能实现、根据变频器控制说明书,完成变频器控制接线电气原理图设计和参数设定,根据偏航的控制逻辑完成软件控制谁及和编写偏航控制程序。通过对风机偏航系统的载荷分析、变频器控制设计、偏航控制系统硬件和软件逻辑设计和研究,证明了ACS800变频器能够应用于风机偏航控制系统。