基本信息
- 项目名称：
- 基于PLC风电混合动力系统研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 风能是一种可再生无污染的洁净能源，是一种易于直接利用的自然力。在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为可再生的新能源有着巨大的发展潜力。本系统的设计，开辟了一种风能利用的新方法，将风能直接利用于生产中，大大节省了非可再生能源的利用。作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。
- 详细介绍：
- 在自然界中风能虽然数量丰富、分布广泛，但其品位较低、储存困难，还具有季节性、随机性、不稳定性等特点。为提高其利用效率、降低风能利用设备的制造运行成本，以风力机为主，电动机为辅。当风力机正常工作，能够产生足够的压缩空气时，电动机处于备用状态，当风力机能力不足时，起动电动机系统，不足压缩空气，保证气缸的正常工作。储气罐具有足够的压力和能量，能够驱动作为执行机构的气缸按要求稳定的工作。 压力传感器采集储气罐中的压力信号传输给PLC，将压力信号与PLC中设定值相比较，当压力值比较高，双气缸同时工作，当压力值一般时，单气缸工作，当压力值比较低时，电动机启动，空压泵工作，向储气罐中输送高压气体。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：以风力为主，电力为辅的风电混合动力采油系统 创新点：以机、电、气动一体化的方式，建立了一种将风力直接应用于生产设备，以风力为主，电力为辅的风力应用方法 技术关键：1设计出适合采油机工作要求、结构合理的机、电、气动一体化的风电混合动力系统；2应用PLC控制系统，实现系统协调、稳定的工作。 技术指标：工作压力稳定、可调；驱动平稳、可靠
科学性、先进性
- 目前采油机以电力为动力源，且采油机分布式作业，供电线路多、成本高。同时，采油机起动力矩要求电动机的功率较大，电机常工作在大马拉小车的状态，工作效率和功率因数低，浪费大量电能。 本作品解决以上两问题，以风力为主，可以有效利用风能，在风力不足时通过电力的适当补充，能够保持系统稳定、可靠地工作。 参考文献：[1] 张玮.风能利用和研究综述[J].节能技术,2007. [2] 王永华.现代化电气控制及PLC应用技术[M].北京：航空航天大学出版社，2004.6.
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 全部转让或联合生产
作品可展示的形式
- 模型
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：安装：1安装风机、电动机及其空气压缩机系统；2连接风路、控制阀和风包、气缸；3安装PLC控制系统。使用：系统安装完毕启动系统，待风包压力达到规定值后，即控制电磁阀起动采油机工作。系统可工作于自动和手动两种操作方式下。 技术特点与优势：风力为主电力为辅，系统稳定，工作可靠。 市场分析：本作品充分利用风力资源，可节约大量电力。应用空间广阔，推广应用前景良好
同类课题研究水平概述
- 风能已成为世界上发展速度最快的新型能源。国际上风能开发利用的主要方式是风力发电。随着技术的成熟和向大规模、大型化、产业化方向的发展，其成本不断降低，越来越受到人们的重视。 1990年，德国推出对民间独立经营可再生能源者给予补贴政策后，风力发电迅速发展。美国是世界上最早重视风力发电的国家，西班牙、荷兰、英国、印度等国的风电产业，也在迅速发展。 我国是世界上最早利用风能的国家之一，但是比较系统地开发利用风能，是从20世纪70年代中期以后开始的。自1999年以来，我国风电发展非常迅速。风电在电源结构中将有一定的比例，约占全国总发电装机10亿kw容量的2％~3％，总电量的l％~1.5％。2020年以后随着化石燃料资源减少，成本增加，风电则具备市场竞争能力。近海风电市场进入大规模开发时期。 气动技术是一门正在蓬勃发展的新技术，它是以压缩空气为动力源，实现各种生产控制自动化。气动技术包含气压传动和气动控制两方面的内容。气动技术是由液压技术及风动技术演变、发展而来的，成为二十世纪发展最快、应用最广、最容易被大众接受及重视的技术之一。 随着工业机械化和自动化的发展，气动技术越来越广泛地应用于各个领域。例如喷漆气泵、家用充气筒、电子焊接自动化、医用研磨机、气动机器人、汽车制造业等，特别是成本低廉结构简单的气动自动装置已得到了广泛的应用，在工业企业自动化中位于重要的地位。 进入90年代之后，气动技术和计算机、电子技术的结合的越来越紧密，世界各国气动工作者研究重点偏重于采用PLC等具有强大功能的电子控制器代替传统的用逻辑器件组成的控制回路。传统的点对点气动系统逐步向高精度闭环控制发展，而气动伺服技术又成为了另一个研究方向。在国外的液压、气动行业中，从元件选型、动态特性仿真到系统设计，广泛应用计算机辅助设计。与国外相比，我国的气动技术起步相对较晚。近年来，通过技术引进和科研攻关，产品水平也得到提高，研制和生产出了一些具有先进水平的产品，如电气伺服阀、无油润滑气动元件、低功率电磁气动阀等。今天，我国的气动技术已不再是原有概念上的气压传动技术，而是发展成包括传动、控制和检测在内的自动化技术，并已广泛用于机械、电子、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部
