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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃俊霖
研究生(外文):Huang, Jyun-Lin
論文名稱:風力發電機傳動機構之創意設計
論文名稱(外文):Creative Design of Wind Turbine Drive Mechanism
指導教授:吳向宸
指導教授(外文):WU, SHANG-CHEN
口試委員:鄒忠全陳財富
口試委員(外文):TZOU, JONG-CHYUANCHEN, WEALTH
口試日期:2017-06-24
學位類別:碩士
校院名稱:崑山科技大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:49
中文關鍵詞:風力發電機無段變速器控制策略
外文關鍵詞:Wind turbine generationContinuously Variable TransmissionControl strategy
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台灣四面環海,沿岸風能豐富且穩定,非常適合發展風力發電。傳統的風力發電機其傳動系統是利用齒輪所組成的增速機與減速機所構成,造成其應對風能時只能增速或者減速,應用風速的範圍較窄,只能捨棄較低或較高風速。
本文研究風力發電機無段變速器(CVT)傳動機構,並利用馬達控制無段變速器的變速,使其產生增速或者減速,其應用風速範圍較以往的風力發電機傳動系統大。控制系統設計配合可自動調控CVT速比的控制策略和傳動軸扭力控制策略,可以實現具有穩定速度及功率分流的風力發電機傳動機構,使傳送到發電機的輸出轉速能夠穩定運轉,發電機發電達到最佳的效率。
最後討論風力發電機傳動機構的創意設計,探討其架構與未來的可能應用。

Being an island surrounded by sea water, Taiwan is abundant in natural and stable wind energy resources. Wind turbine generator installation is therefore a promising industry in Taiwan. Traditional wind turbine generator has gearbox to increase or reduce speed, so wind speed application range is narrow, lower or higher wind speed cannot be used.
This paper focuses on CVT used in the wind turbine generator, and servomotor controls the speed ratio of the CVT, so the wind speed application range is wider. Control system design includes the stable speed ratio control and power-split control strategy for the CVT, the generator can have the stable speed and power-split function, so the optimal efficiency of generation can be obtained.

In the end, this paper further discusses the creative design for the CVT system used in the wind turbine generator and its future application.

中文摘要------------------------------------------------------------------- ⅰ
英文摘要------------------------------------------------------------------- ⅱ
致謝------------------------------------------------------------------------- ⅲ
目錄------------------------------------------------------------------------- ⅳ
表目錄---------------------------------------------------------------------- vi
圖目錄---------------------------------------------------------------------- vii
符號說明------------------------------------------------------------------- ⅹ
第一章 緒論---------------------------------------------------------------- 1
1.前言------------------------------------------------------------------- 1
2.文獻回顧------------------------------------------------------------- 2
3.研究目的及方法---------------------------------------------------- 3
第二章 風力發電機------------------------------------------------------- 4
1.風力發電機簡介---------------------------------------------------- 4
2.風力發電機種類---------------------------------------------------- 4
3.水平式風力發電機------------------------------------------------- 5
4.垂直式風力發電機------------------------------------------------- 6
5.風力發電機垂直式與水平式之優缺點------------------------- 7
第三章 傳統機械式傳動CVT----------------------------------------- 8
1.CVT無段變速介紹----------------------------------------------- 8
2.驅動輪盤結構與作動--------------------------------------------- 9
3.傳動皮帶構造------------------------------------------------------ 11
4.從動輪盤總成結構與作動--------------------------------------- 13
第四章 風力發電機組比較--------------------------------------------- 17
1.風力發電機組比較------------------------------------------------ 17
2.風力發電機傳動機構設計--------------------------------------- 19
第五章 結論--------------------------------------------------------------- 30
參考文獻------------------------------------------------------------------- 31
附錄 風力發電機電子無段變速機構架構-------------------------- 33
1.風力發電機電子無段變速機構架構--------------------------- 33
2.風力發電機電子無段變速機構優點--------------------------- 34
3.風力發電機電子無段變速機構架設方式--------------------- 35

[1]廖偉向、黃冠雄、蔡得民、光灼華、陳遵立,“並聯型可獨立控制傳動機構於風力發電應用之動態分析及實證”,台灣風能學術研討會,2012年

[2]V. H. Mucino, Z. Lu, J. E. Smith, M. Kimcikiewicz and B. Cowan, “Design of continuously variable power split transmission systems for automotive applications,” Proc. IMechE, Part D: J. Automobile Engineering, 2001, Vol. 215(4), 469-478.

[3]B. E. Parrish, “Continuously variable transmission,” US Patent 6387004 B1, 2002.

[4]高英傑,“電子控制式無段變速機車之性能模擬與分析”,崑山科技大學機械工程系碩士論文,民國94年。

[5]林家民,“風力發電機整合車用發電離合系統之研究”,碩士論文,國立虎尾科技大學車輛工程研究所,2014年。

[6]吳宏胤,“利用吊扇馬達改作垂直軸風力發電機之研製”,國立臺
南大學,碩士論文,2015年。

[7]Chen,T.F.,An Improved Design of a High Efficiency Rubber V-Belt Continuously Variable Transmission,Dissertation for Degree of Ph.D.,Dept.of PME,National Tsing Hua University 1999.

[8]盧佳暉、鄒忠全、吳向宸、黃俊霖,“風力發電機傳動之創意設計”第十屆國際綠色能源科技暨管理研討會(GETM),2015年。

[9]朱恩毅,“V形傳動皮帶之疲勞試驗與應力分析”,碩士論文,國立成功大學機械工程學系研究所,2007年。

[10]張溢志,“電子控制式無段變速混成電動機車之性能分析”,碩士論文,崑山科技大學機機械工程系,2011年。

[11]鄒忠全、吳向宸、陳財富、張溢志、王顯斌,“電子控制式無段變
速機車之起步加速與再加速之性能模擬分析”,2008 第六屆全國精
密製造研討會論文集民國九十七。

電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20220712)
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