文|河北工業(yè)大學新能源科學與工程系 白杰,李瀟涵,李巖,何樹寶,賈東陽
“二等獎——河北工業(yè)大學——智能變槳升力型垂直軸風電機組!”2015 年8 月12 日上午10 時,隨著評委的宣布,作為隊長的我激動地領取了第八屆全國節(jié)能減排社會實踐與科技比賽國家二等獎的證書。這一刻,我與隊友們期待了太久。
時間回到一年前,那是2014 年的暑假,我們幾位大二能源專業(yè)的同學組成了一個暑期發(fā)明實踐小組。我們決定做一個智能變槳垂直軸風電機組——采用電氣變槳機構,在傳統(tǒng)的垂直軸風電機組上增加智能控制變槳系統(tǒng),配合相應的傳動裝置,使風電機組能夠根據不同風速、風向、葉片所處位置、控制要求,對葉片槳距角進行自適應調節(jié),這樣一來,機組能在低風速下獲得較大啟動轉矩,提高風能利用率,而且能在超過安全風速時實施降速保護,彌補市場上垂直軸風電機組現存的不足。
我們所學課本中涉及垂直軸風電機組的并不多,因此整體進度十分緩慢。我們既要研究設計風電機組的思路,又要學習新知識;既要學習軟件編程,又要完成作品的各零部件圖。在這期間,我們多次向王老師請教問題。王老師都一一悉心解答,并告誡我們:“有了知識儲備,一定要運用到實際中?!埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行’,這才是一個工科學生的學習要求,才是河北工業(yè)大學延續(xù)百年的‘工學并舉’的辦學特色?!?/p>
有了基礎知識的鋪墊,我們便開始著手準備。起初,我們以為組裝過程難度不大,但是現實往往與理想差距很大,這項工作做起來很是費勁,很多零件又去請教學校電工廠的師傅們指點和幫助。前前后后忙活了將近兩個月,才將基礎塔架搭建起來,這也就馬上開學了。
新的學期,我們將主要思路集中在了優(yōu)化功能與提高可靠性上。但隨著我們能力的提升,作品完成進度的加快,問題也變得越來越實際:很多設想根本無法實現;一個簡單的功能需要花費幾天的時間去寫代碼……但是我和隊友們并沒有選擇放棄,堅持攻破了重重難關。
到了2015 年5 月,我們懷著自信參加了全國節(jié)能減排大賽,通過校內的一輪輪選拔、答辯,最終獲得了參加全國總決賽的資格。但這也意味著大量的準備與更高的要求。我們將前期的程序工作、系統(tǒng)設計等重新分工,通過逐步學習硬件、軟件,詢問學長、老師,查閱文獻、仔細鉆研,對現有風電機組設計提出了新的改進方案,并努力執(zhí)行。硬件改造完成,還剩十三天比賽時,一個嚴重的問題出現了:我們發(fā)現風向儀、電位器的中心需要與整個機構的中心相一致,而這幾乎是不可能完成的,但如果不解決,測量精度會有很大誤差。雪上加霜的是,風電機組傳感器與單片機無法用線相連,機組運轉數圈后,很有可能出現繞線的情況,最終導致故障。然而我的隊友們并不退縮,“大不了天天通宵,也一定把它解決了”;老師也鼓勵我們“度過這段最困難的時候,就會柳暗花明了,這就是科研最難的階段”。最終,我們團隊齊心協(xié)力,在最后三天解決了這兩大難題并順利完成了調試,將成品帶到了哈爾濱參加比賽,獲得了全國二等獎的好成績。
參加這次比賽使我受益匪淺。事情不總如想象般順利,一次次地陷入困境,一次次地尋找變通的方法,一次次地柳暗花明讓我們享受著小小的喜悅與成就感。領獎的那一刻,我才真正明白了結果并不是最重要的,重要的是我與隊友們一起“奮戰(zhàn)”的過程,重要的是我們在實踐中提升了自身的能力,成為了更優(yōu)秀的自己。
——白杰
各位隊友的參賽感想:
在整個項目的參與過程中,我又增進了一些對科研工作的看法,獲得了一些啟示:(1)由簡到繁,先大膽假設,用最簡單的方法實現功能,再加入復雜的控制方法不斷優(yōu)化。(2)不要總停留在設想階段,方案只有實驗驗證之后,才能肯定或否定。(3)做項目要先從應用層考慮,要實現什么功能,達到何種效果;再考慮實現策略、功能的方法;最后落實到技術層面。(4)注重理論和實際的結合,在寫控制策略時,受力分析、理論計算是一種途徑,實驗測數據,函數擬合也是一種方案,把理論函數帶入實驗數據,效果很好。參與這個項目讓我對專業(yè)課更加感興趣,也更幫助我深刻理解理論知識。建議同學們多鍛煉自己,用心去參與一些項目。
——李瀟涵
此次參加全國節(jié)能減排社會實踐與科技比賽,雖然只有短短三天,但是我們?yōu)橹畩^斗的時間卻有一年。從過程的勞累,到獲獎后的喜悅,再到現在一切又歸于平靜,我深深享受著這一過程,也有了許多新的認識:一是做事態(tài)度。搞發(fā)明創(chuàng)造應該有創(chuàng)新精神,有堅持不懈的精神,有勤奮不已的精神,當然,還必須有自己的理想。同時,也應關注微小之處,見微知著不僅是一種態(tài)度,更是一種必備的素質。二是自我認識。參加此次比賽,通過與老師、同學的交流、思想的碰撞,我對未來有了更多的思考,對自己有了一個定位,認識到踏踏實實做自己才是最重要的。
——李巖
作為一個風電專業(yè)學生,這是我第一次真正意義上接觸到真實的風電機組。盡管我們只是一群知識有限的大學生,可是我們有熱情、有動力、有興趣。
此次研究,歷時一年。我們從零起步,一步一步探索,一點一點組裝,甚至動手制作,在團隊的共同努力以及王老師的指導下,我們堅持到了最后。當然,讓我感觸最深的莫過于團隊成員的合作與努力。每一個人都做到認真負責,對自己、對他人、對我們的項目。當然,我們也能夠開誠布公地指出對方的不足之處,順利化解矛盾,更好地交流。團隊成員各司其職,盡力做好自己的工作,才能保證整體進度的有序進行。
——何樹寶
通過參加此次團隊項目,我們真正做到了將自己所學的知識與實踐相結合,完善了自己的知識體系。理論知識并不等同于實際經驗,由于前期經驗不足,整個制作過程中出現一些紕漏。但是我們大家選擇了勇敢面對,積極解決,向老師、師兄師姐尋求意見,努力改進,完美地解決了問題。良好的團隊合作和人員分工是工作效率的重要保障。感謝所有人對我們項目的大力支持。
——賈東陽