ANALYSIS OF STATIC CHARACTERISTICS OF THE CENTRIFUGAL REGULATOR OF THE WIND ROTOR WITH FLUGE CONTROL
Reliability, relative simplicity of design and low cost of centrifugal regulators have contributed to their widespread use in various devices in various fields of mechanical engineering and instrument making. The use of these regulators in low-power wind turbines allows to simplify the design of the...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/309 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозиторії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-309 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
wind power wind turbine centrifugal regulator static characteristics of centrifugal regulator. вітроенергетика вітроустановка відцентровий регулятор статичні характеристики відцентрового регулятора. |
| spellingShingle |
wind power wind turbine centrifugal regulator static characteristics of centrifugal regulator. вітроенергетика вітроустановка відцентровий регулятор статичні характеристики відцентрового регулятора. Golovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. Marchenko, N. ANALYSIS OF STATIC CHARACTERISTICS OF THE CENTRIFUGAL REGULATOR OF THE WIND ROTOR WITH FLUGE CONTROL |
| topic_facet |
wind power wind turbine centrifugal regulator static characteristics of centrifugal regulator. вітроенергетика вітроустановка відцентровий регулятор статичні характеристики відцентрового регулятора. |
| format |
Article |
| author |
Golovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. Marchenko, N. |
| author_facet |
Golovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. Marchenko, N. |
| author_sort |
Golovko, V. |
| title |
ANALYSIS OF STATIC CHARACTERISTICS OF THE CENTRIFUGAL REGULATOR OF THE WIND ROTOR WITH FLUGE CONTROL |
| title_short |
ANALYSIS OF STATIC CHARACTERISTICS OF THE CENTRIFUGAL REGULATOR OF THE WIND ROTOR WITH FLUGE CONTROL |
| title_full |
ANALYSIS OF STATIC CHARACTERISTICS OF THE CENTRIFUGAL REGULATOR OF THE WIND ROTOR WITH FLUGE CONTROL |
| title_fullStr |
ANALYSIS OF STATIC CHARACTERISTICS OF THE CENTRIFUGAL REGULATOR OF THE WIND ROTOR WITH FLUGE CONTROL |
| title_full_unstemmed |
ANALYSIS OF STATIC CHARACTERISTICS OF THE CENTRIFUGAL REGULATOR OF THE WIND ROTOR WITH FLUGE CONTROL |
| title_sort |
analysis of static characteristics of the centrifugal regulator of the wind rotor with fluge control |
| title_alt |
АНАЛІЗ СТАТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВІДЦЕНТРОВОГО РЕГУЛЯТОРА РОТОРА ВІТРОУСТАНОВКИ ПРИ ФЛЮГЕРНОМУ РЕГУЛЮВАННІ |
| description |
Reliability, relative simplicity of design and low cost of centrifugal regulators have contributed to their widespread use in various devices in various fields of mechanical engineering and instrument making. The use of these regulators in low-power wind turbines allows to simplify the design of the installation and ensure its reliable operation during operation. Theoretical provisions and practical recommendations developed on their basis for the design of this type of regulators are constantly being improved. Modern trends in the manufacture of the blade are aimed at the maximum approximation of the real profile of the blade to the calculated, i.e. the expansion of the blade from the end to the camel to 1:4 and torsion up to 30°. Accordingly, it is necessary to take into account the angle between the chord of the blade and its vector of moment of inertia, which was done in developing an improved mathematical model of the centrifugal regulator of the wind turbine rotor at weather vane control at the Institute of Renewable Energy.
In a number of works the analysis of influence of parameters of the centrifugal regulator on its static characteristics was carried out. In this paper, a similar analysis is performed for an improved mathematical model, taking into account the angle between the chord of the blade and its moment of inertia vector, and a comparison of the results with the results obtained by previous mathematical models. Analysis of the static characteristics of the centrifugal regulator at different angles between the blade chord and the blade moment of inertia vector showed that at angles up to 5°, i.e. in blades with slight torsion, the deviation of static characteristics is insignificant, but with its increase the deviation between characteristics increases. Thus, with a control range of 40°, the difference in the magnitude of the deviation of the rotor speed for the angle of rotation of the blade 20° will be up to 50%. Also, if you do not take into account the angle between the chord of the blade and its vector of moment of inertia when adjusting the centrifugal regulator to the nominal speed of the rotor, it reduces the effective operation of the rotor. So the deviation from the nominal speed of the regulator and, accordingly, the rotor without taking into account the torsion of the blade at 10° will be 17% compared to the blade without torsion. Bibl. 10, fig. 10. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/309 |
| work_keys_str_mv |
AT golovkov analysisofstaticcharacteristicsofthecentrifugalregulatorofthewindrotorwithflugecontrol AT kokhanievychv analysisofstaticcharacteristicsofthecentrifugalregulatorofthewindrotorwithflugecontrol AT shykhailovm analysisofstaticcharacteristicsofthecentrifugalregulatorofthewindrotorwithflugecontrol AT marchenkon analysisofstaticcharacteristicsofthecentrifugalregulatorofthewindrotorwithflugecontrol AT golovkov analízstatičnihharakteristikvídcentrovogoregulâtorarotoravítroustanovkipriflûgernomuregulûvanní AT kokhanievychv analízstatičnihharakteristikvídcentrovogoregulâtorarotoravítroustanovkipriflûgernomuregulûvanní AT shykhailovm analízstatičnihharakteristikvídcentrovogoregulâtorarotoravítroustanovkipriflûgernomuregulûvanní AT marchenkon analízstatičnihharakteristikvídcentrovogoregulâtorarotoravítroustanovkipriflûgernomuregulûvanní |
| first_indexed |
2024-06-01T14:34:10Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:34:10Z |
| _version_ |
1800669705761980416 |
| spelling |
veorgua-article-3092021-09-30T17:21:02Z ANALYSIS OF STATIC CHARACTERISTICS OF THE CENTRIFUGAL REGULATOR OF THE WIND ROTOR WITH FLUGE CONTROL АНАЛІЗ СТАТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВІДЦЕНТРОВОГО РЕГУЛЯТОРА РОТОРА ВІТРОУСТАНОВКИ ПРИ ФЛЮГЕРНОМУ РЕГУЛЮВАННІ Golovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. Marchenko, N. wind power, wind turbine, centrifugal regulator, static characteristics of centrifugal regulator. вітроенергетика, вітроустановка, відцентровий регулятор, статичні характеристики відцентрового регулятора. Reliability, relative simplicity of design and low cost of centrifugal regulators have contributed to their widespread use in various devices in various fields of mechanical engineering and instrument making. The use of these regulators in low-power wind turbines allows to simplify the design of the installation and ensure its reliable operation during operation. Theoretical provisions and practical recommendations developed on their basis for the design of this type of regulators are constantly being improved. Modern trends in the manufacture of the blade are aimed at the maximum approximation of the real profile of the blade to the calculated, i.e. the expansion of the blade from the end to the camel to 1:4 and torsion up to 30°. Accordingly, it is necessary to take into account the angle between the chord of the blade and its vector of moment of inertia, which was done in developing an improved mathematical model of the centrifugal regulator of the wind turbine rotor at weather vane control at the Institute of Renewable Energy. In a number of works the analysis of influence of parameters of the centrifugal regulator on its static characteristics was carried out. In this paper, a similar analysis is performed for an improved mathematical model, taking into account the angle between the chord of the blade and its moment of inertia vector, and a comparison of the results with the results obtained by previous mathematical models. Analysis of the static characteristics of the centrifugal regulator at different angles between the blade chord and the blade moment of inertia vector showed that at angles up to 5°, i.e. in blades with slight torsion, the deviation of static characteristics is insignificant, but with its increase the deviation between characteristics increases. Thus, with a control range of 40°, the difference in the magnitude of the deviation of the rotor speed for the angle of rotation of the blade 20° will be up to 50%. Also, if you do not take into account the angle between the chord of the blade and its vector of moment of inertia when adjusting the centrifugal regulator to the nominal speed of the rotor, it reduces the effective operation of the rotor. So the deviation from the nominal speed of the regulator and, accordingly, the rotor without taking into account the torsion of the blade at 10° will be 17% compared to the blade without torsion. Bibl. 10, fig. 10. Надійність, відносна простота конструкції та невисока собівартість відцентрових регуляторів сприяла їх широкому використанню в різноманітних пристроях у різних галузях машинобудування та приладобудування. Використання цих регуляторів у вітроустановках малої потужності дозволяє спростити конструкцію установки та забезпечити її надійну роботу в період експлуатації. Теоретичні положення та вироблені на їх основі практичні рекомендації для проєктування регуляторів цього типу постійно удосконалюються. Сучасні тенденції виготовлення лопаті направлені на максимальне наближення реального профілю лопаті до розрахункового, тобто розширення лопаті від кінця до комеля до 1:4 і закруту до 30°. Відповідно виникає необхідність урахування кута між хордою лопаті та її вектором моменту інерції, що і було враховано при розробленні удосконаленої математичної моделі відцентрового регулятора ротора вітроустановки при флюгерному регулюванні в Інституті відновлюваної енергетики. В ряді робіт був проведений аналіз впливу параметрів відцентрового регулятора на його статичні характеристики. В даній роботі аналогічний аналіз проведений для удосконаленої математичної моделі, відповідно з урахуванням кута між хордою лопаті та її вектором моменту інерції, також проведено порівняння отриманих результатів з результатами, отриманими за попередніми математичними моделями. Аналіз статичних характеристик відцентрового регулятора при різних кутах між хордою лопаті та вектором моменту інерції лопаті показав, що при кутах до 5°, тобто в лопатях з незначним закрутом, відхилення статичних характеристик є незначним, але з його збільшенням відхилення між характеристиками зростає. Так при діапазоні регулювання 40° різниця за величиною відхилення обертів ротора для кута закруту лопаті 20° становитиме до 50 %. Також, якщо не враховувати кут між хордою лопаті та її вектором моменту інерції при налаштуванні відцентрового регулятора на номінальні оберти ротора, це призводить до зниження ефективності роботи ротора. Так, відхилення від номінальних обертів регулятора і, відповідно, ротора без урахування закруту лопаті в 10° становитиме 17 % у порівнянні з лопаттю, що не має закруту. Бібл. 10, рис. 10. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2021-09-30 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/309 10.36296/1819-8058.2021.3(66).52-61 Возобновляемая энергетика; № 3(66) (2021): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 52-61 Відновлювана енергетика; № 3(66) (2021): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 52-61 Vidnovluvana energetika ; No. 3(66) (2021): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 52-61 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2021.3(66) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/309/230 Copyright (c) 2021 Vidnovluvana energetika |