異步變槳的提出

     統(tǒng)一變槳距風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)的假定前提是整個(gè)風(fēng)輪掃掠面內(nèi)風(fēng)速分布均勻[15, 16]。在實(shí)際中，由于風(fēng)剪切、塔影效應(yīng)和湍流等影響，槳葉在風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)的不同位置受到的風(fēng)速各不相同[17, 18]，導(dǎo)致風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和槳葉不平衡載荷,引起作用在風(fēng)輪主軸、傳動(dòng)鏈、輪轂、偏航軸承和塔架上的扭矩負(fù)載波動(dòng)，帶來風(fēng)機(jī)機(jī)械強(qiáng)度、振動(dòng)、疲勞壽命和電能質(zhì)量等方面的問題[19-22]。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷完善和對運(yùn)營成本的綜合考慮，風(fēng)電機(jī)組的容量不斷攀升，這意味著風(fēng)輪直徑不斷增大（Vestas的V164-7MW機(jī)組風(fēng)輪直徑達(dá) 164m），風(fēng)剪切、塔影效應(yīng)和湍流等引起的風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)力矩波動(dòng)、槳葉和機(jī)艙的不平衡載荷也隨之增大，引起的上述問題更加突出。異步變槳提供了一個(gè)可以削弱氣動(dòng)不平衡，使得風(fēng)力機(jī)組振動(dòng)和風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩波動(dòng)都得到改善的方法。
    風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)和制造水平反映了一個(gè)國家的風(fēng)力發(fā)展水平14]。雖然我國風(fēng)力發(fā)電在近幾年發(fā)展迅速，但是我國起步晚，在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的研究與西方發(fā)達(dá)國家相比存在很大差距。在國內(nèi)外常規(guī)能源和電力緊缺的背景下，本文開展了大型風(fēng)機(jī)異步變槳技術(shù)的若干關(guān)鍵問題的研究，主要內(nèi)容包括統(tǒng)一槳距角的給定、影響異步變槳的氣動(dòng)不平衡因素分析、大型風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)建模、風(fēng)輪載荷的模擬、異步變槳控制策略研究以及異步變槳系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等工程性工作，因此本課題的研究具備理論和實(shí)踐雙重意義。異步變槳技術(shù)的研究對風(fēng)機(jī)的大型化發(fā)展具有極其重要的研究意義，是個(gè)新興的研究熱點(diǎn)，已經(jīng)吸引不少學(xué)者和風(fēng)力機(jī)廠商的研究熱情。