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研究生： 林奕丞
論文名稱： 以液壓壓縮空氣之風力壓縮空氣系統
A Pneumatic Wind Energy System Using a Hydraulic Air Compressor
指導教授： 蕭德瑛
口試委員: 宋震國
洪景華
蕭德瑛
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年： 2014
畢業學年度： 102
語文別： 中文
論文頁數： 90
中文關鍵詞： 壓縮空氣 、液壓系統 、風車系統 、飛輪與離合器 、無段變速
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    • 本研究就現存之「風力壓縮空氣儲能系統」之空氣壓縮系統進行新設計。以液壓之概念設計一新子系統以製造壓縮空氣，取代原系統所使用之往復式空壓機，目標為提升系統在高壓時之壓縮效率，亦建立控制系統供空氣壓縮系統使用。全系統包含風車系統、無段變速系統、飛輪與離合器系統、控制系統及液壓產生壓縮空氣之空氣壓縮系統。為使整體系統運作能夠達到最佳效率，將針對新設計之液壓產生壓縮空氣之空氣壓縮系統進行分析與量測，以利操控其他子系統配合讓整體運作在效率較佳之狀態。
    本研究先就風力壓縮空氣儲能系統進行介紹，再針對新設計之液壓產生壓縮空氣之空氣壓縮系統運作方式進行說明及理論分析，最後討論實驗量測之效率並與過去系統比較。

    第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 背景 2 1.3 研究動機 8 1.4 研究目的 9 第二章 文獻回顧 10 2.1 風力壓縮空氣儲能系統已有之研究 10 2.1.1 以風力壓縮空氣儲能系統之效率評估與無段變速控制器設計 10 2.1.2 以風力壓縮空氣系統之運作分析 15 2.1.3 風力壓縮空氣系統之最佳化 17 2.2 各種壓縮空氣裝置與系統 20 2.3 各種液壓壓縮空氣系統 24 第三章 全系統架構與運作流程 28 3.1 全系統運作模式 28 3.2 子系統架構 30 3.2.1 風車系統 30 3.2.2 無段變速系統 35 3.2.3 飛輪與離合器系統 38 3.2.4 控制系統 39 第四章 液壓壓縮空氣系統 44 4.1 系統設計概念 44 4.2 系統元件 47 4.2.1 內嚙合齒輪泵 48 4.2.2 空油轉換缸 49 4.2.3 電磁閥 50 4.2.4 逆止閥 50 4.3 系統運作方式與流程 52 4.4 運作分析 56 4.5 控制系統 63 第五章 系統效能量測與分析 66 5.1 液壓壓縮空氣系統特性量測 66 5.2 風車直接驅動液壓壓縮空氣系統 72 5.2.1 風車提供力矩與液壓壓縮系統所需力矩 72 5.2.2 效率計算 78 5.3 全系統運作效能分析 81 5.4 結果討論與比較 84 第六章 結論 86 參考資料 88

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