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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于PLC風(fēng)電混合動(dòng)力系統(tǒng)研究
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 風(fēng)能是一種可再生無污染的潔凈能源，是一種易于直接利用的自然力。在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，風(fēng)能作為可再生的新能源有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，開辟了一種風(fēng)能利用的新方法，將風(fēng)能直接利用于生產(chǎn)中，大大節(jié)省了非可再生能源的利用。作為解決生產(chǎn)和生活能源的一種可靠途徑，有著十分重要的意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 在自然界中風(fēng)能雖然數(shù)量豐富、分布廣泛，但其品位較低、儲(chǔ)存困難，還具有季節(jié)性、隨機(jī)性、不穩(wěn)定性等特點(diǎn)。為提高其利用效率、降低風(fēng)能利用設(shè)備的制造運(yùn)行成本，以風(fēng)力機(jī)為主，電動(dòng)機(jī)為輔。當(dāng)風(fēng)力機(jī)正常工作，能夠產(chǎn)生足夠的壓縮空氣時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于備用狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)力機(jī)能力不足時(shí)，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，不足壓縮空氣，保證氣缸的正常工作。儲(chǔ)氣罐具有足夠的壓力和能量，能夠驅(qū)動(dòng)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣缸按要求穩(wěn)定的工作。 壓力傳感器采集儲(chǔ)氣罐中的壓力信號(hào)傳輸給PLC，將壓力信號(hào)與PLC中設(shè)定值相比較，當(dāng)壓力值比較高，雙氣缸同時(shí)工作，當(dāng)壓力值一般時(shí)，單氣缸工作，當(dāng)壓力值比較低時(shí)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，空壓泵工作，向儲(chǔ)氣罐中輸送高壓氣體。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：以風(fēng)力為主，電力為輔的風(fēng)電混合動(dòng)力采油系統(tǒng) 創(chuàng)新點(diǎn)：以機(jī)、電、氣動(dòng)一體化的方式，建立了一種將風(fēng)力直接應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備，以風(fēng)力為主，電力為輔的風(fēng)力應(yīng)用方法 技術(shù)關(guān)鍵：1設(shè)計(jì)出適合采油機(jī)工作要求、結(jié)構(gòu)合理的機(jī)、電、氣動(dòng)一體化的風(fēng)電混合動(dòng)力系統(tǒng)；2應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)、穩(wěn)定的工作。 技術(shù)指標(biāo)：工作壓力穩(wěn)定、可調(diào)；驅(qū)動(dòng)平穩(wěn)、可靠
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前采油機(jī)以電力為動(dòng)力源，且采油機(jī)分布式作業(yè)，供電線路多、成本高。同時(shí)，采油機(jī)起動(dòng)力矩要求電動(dòng)機(jī)的功率較大，電機(jī)常工作在大馬拉小車的狀態(tài)，工作效率和功率因數(shù)低，浪費(fèi)大量電能。 本作品解決以上兩問題，以風(fēng)力為主，可以有效利用風(fēng)能，在風(fēng)力不足時(shí)通過電力的適當(dāng)補(bǔ)充，能夠保持系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地工作。 參考文獻(xiàn)：[1] 張瑋.風(fēng)能利用和研究綜述[J].節(jié)能技術(shù),2007. [2] 王永華.現(xiàn)代化電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：航空航天大學(xué)出版社，2004.6.
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 全部轉(zhuǎn)讓或聯(lián)合生產(chǎn)
作品可展示的形式
- 模型
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說明：安裝：1安裝風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)及其空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)；2連接風(fēng)路、控制閥和風(fēng)包、氣缸；3安裝PLC控制系統(tǒng)。使用：系統(tǒng)安裝完畢啟動(dòng)系統(tǒng)，待風(fēng)包壓力達(dá)到規(guī)定值后，即控制電磁閥起動(dòng)采油機(jī)工作。系統(tǒng)可工作于自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作方式下。 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：風(fēng)力為主電力為輔，系統(tǒng)穩(wěn)定，工作可靠。 市場(chǎng)分析：本作品充分利用風(fēng)力資源，可節(jié)約大量電力。應(yīng)用空間廣闊，推廣應(yīng)用前景良好
同類課題研究水平概述
- 風(fēng)能已成為世界上發(fā)展速度最快的新型能源。國(guó)際上風(fēng)能開發(fā)利用的主要方式是風(fēng)力發(fā)電。隨著技術(shù)的成熟和向大規(guī)模、大型化、產(chǎn)業(yè)化方向的發(fā)展，其成本不斷降低，越來越受到人們的重視。 1990年，德國(guó)推出對(duì)民間獨(dú)立經(jīng)營(yíng)可再生能源者給予補(bǔ)貼政策后，風(fēng)力發(fā)電迅速發(fā)展。美國(guó)是世界上最早重視風(fēng)力發(fā)電的國(guó)家，西班牙、荷蘭、英國(guó)、印度等國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，也在迅速發(fā)展。 我國(guó)是世界上最早利用風(fēng)能的國(guó)家之一，但是比較系統(tǒng)地開發(fā)利用風(fēng)能，是從20世紀(jì)70年代中期以后開始的。自1999年以來，我國(guó)風(fēng)電發(fā)展非常迅速。風(fēng)電在電源結(jié)構(gòu)中將有一定的比例，約占全國(guó)總發(fā)電裝機(jī)10億kw容量的2％~3％，總電量的l％~1.5％。2020年以后隨著化石燃料資源減少，成本增加，風(fēng)電則具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。近海風(fēng)電市場(chǎng)進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)時(shí)期。 氣動(dòng)技術(shù)是一門正在蓬勃發(fā)展的新技術(shù)，它是以壓縮空氣為動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)控制自動(dòng)化。氣動(dòng)技術(shù)包含氣壓傳動(dòng)和氣動(dòng)控制兩方面的內(nèi)容。氣動(dòng)技術(shù)是由液壓技術(shù)及風(fēng)動(dòng)技術(shù)演變、發(fā)展而來的，成為二十世紀(jì)發(fā)展最快、應(yīng)用最廣、最容易被大眾接受及重視的技術(shù)之一。 隨著工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展，氣動(dòng)技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如噴漆氣泵、家用充氣筒、電子焊接自動(dòng)化、醫(yī)用研磨機(jī)、氣動(dòng)機(jī)器人、汽車制造業(yè)等，特別是成本低廉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的氣動(dòng)自動(dòng)裝置已得到了廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化中位于重要的地位。 進(jìn)入90年代之后，氣動(dòng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)的結(jié)合的越來越緊密，世界各國(guó)氣動(dòng)工作者研究重點(diǎn)偏重于采用PLC等具有強(qiáng)大功能的電子控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用邏輯器件組成的控制回路。傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)氣動(dòng)系統(tǒng)逐步向高精度閉環(huán)控制發(fā)展，而氣動(dòng)伺服技術(shù)又成為了另一個(gè)研究方向。在國(guó)外的液壓、氣動(dòng)行業(yè)中，從元件選型、動(dòng)態(tài)特性仿真到系統(tǒng)設(shè)計(jì)，廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。與國(guó)外相比，我國(guó)的氣動(dòng)技術(shù)起步相對(duì)較晚。近年來，通過技術(shù)引進(jìn)和科研攻關(guān)，產(chǎn)品水平也得到提高，研制和生產(chǎn)出了一些具有先進(jìn)水平的產(chǎn)品，如電氣伺服閥、無油潤(rùn)滑氣動(dòng)元件、低功率電磁氣動(dòng)閥等。今天，我國(guó)的氣動(dòng)技術(shù)已不再是原有概念上的氣壓傳動(dòng)技術(shù)，而是發(fā)展成包括傳動(dòng)、控制和檢測(cè)在內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)，并已廣泛用于機(jī)械、電子、冶金、石化、航空、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)工業(yè)部
