兆瓦级风力发电机组机舱罩振动模态分析

兆瓦级风力发电机组在运行过程中自身会存在一些连续振动,为避免共振,其主要结构部件必须进行振动模态分析.在研究模态分析理论及其数学模型的基础上,利用ABAQUS软件采用S4R壳单元划分构建复合材料莱机舱罩部件三堆有限元模型进行振动模态分析.     

兆瓦级风力发电机组传动系统的振动特性研究

以1.25 MW风力发电机组传动系统为研究对象.使用集中参数法建立传动系统的动力学模型,并对动力学模型方程进行求解,对求解结果进行分析,分析了传动系统的同有频率特性和响应特性,分析结果表明:传动系统在启动阶段发生较小的扭转变形,并网阶段发生较大的扭转变形;并网运行中,当风力和电网发生突变时,传动系统发生较大的扭转变形,其中电网突变对传动系统的影响更大;在不同的气动转矩作用下,气动转矩越大,风力发电机组传动系统受到的冲击也越大;传动系统的固有频率比较大,在工作频率附近不会发生共振.     

兆瓦级风力发电机组模糊控制系统设计

以风速变化和变化率为输入量、以调桨量为输出量建立模糊控制器,给出了模糊控制规则表,实现了调桨模糊控制,同时阐述了偏航、制动、机舱振动、电缆缠绕等系统的实时控制,论证了系统的鲁棒性.     

兆瓦级风力发电机组叶片设计

研究了兆瓦级风力发电机叶片翼型建模的方法,应用UG、Matlab建立叶片实体模型,提高了建模效率,为后续结构强度、叶片的力学特性计算等进一步分析奠定了基础。     

兆瓦级风力发电机组叶片设计

研究兆瓦级风力发电机叶片翼型建模的方法,应用UG、Matlab建立叶片实体模型,并对叶片的翼型设计提出优化的方法。     

兆瓦级双定子直驱风力发电机定子振动研究

精确计算发电机的固有频率,对于预测发电机的振动和噪声至关重要。利用三维有限元分析研究兆瓦级双定子风力发电机三种定子结构的振动模态和固有频率,并分析了其振动特点。分析结果表明,外定子、内定子和双定子结构的固有频率均有效避开了发电机系统不平衡激振频率和所发出的交流电频率。本文的方法可用在发电机设计阶段对定子固有频率进行预测。     

兆瓦级风力发电机组变桨系统分析

分析变桨系统工作原理,介绍变桨系统的构成和控制策略。     

兆瓦级风力发电机组塔架的静强度及模态分析

利用大型有限元软件ANSYS建立了风力发电机组塔架的三维有限元模型,并分别进行了静强度分析和模态分析,准确计算出极限载荷下塔架的应力及塔顶位移,并得到了塔架的固有频率和模态振型.计算结果表明:该塔架整体结构满足强度要求,且在风力发电机组运行过程中塔架不会发生共振,从而为塔架的优化设计提供了依据.     

兆瓦级风力发电机组变桨机构桨叶盘的模态分析

利用有限元分析软件ANSYS对某型号兆瓦级风力发电机桨叶轴承系统进行了模态分析,通过计算得到额定转速下桨叶盘的振型和前5阶固有频率,找到工作中容易发生共振的频率区域,为进一步提高变桨精度和变桨平稳性提供了理论依据。     

兆瓦级风力发电机组电动变桨距控制系统设计

在分析兆瓦级风力发电机组电动变桨距系统的工作原理及其执行机构的基础上,建立了桨距控制器的模型,并完成了变桨距伺服控制系统的硬件和软件设计。     

关于风力发电机叶片预应力模态频率的研究

通过对风力发电机叶片进行预应力模态频率分析,找出了发电机在使用过程中产生振动耦合的原因。通过对叶片结构形式和选用材料进行改进并对改进后的机体进行模态频率比较研究,得出了避免叶片产生振动耦合的方案,通过疲劳特性分析确定其方案是否可行,为同类产品的安装、使用和优化设计提供了参考依据。     

风力机结构耦合振动分析

采用通用动态尾流理论进行风力机气动力学的计算分析,并用MATLAB/Simulink进行编程,建立了风力机传动链的数学模型。在MATLAB/Simulink中进行传动链系统的编程运算,建立了风力机ADAMS柔性多体结构动力学仿真模型,并利用MATLAB/Simulink和ADAMS进行风力机振动性能的联合仿真。仿真时将气动载荷加载到风力机叶片结构上,将传动系统模型的反扭矩加到ADAMS风轮模型上,同时考虑风力机的结构变形对气动性能、传动性能产生的影响。仿真最终实现了风力机系统振动性能耦合分析,其数据同实验测试数据比较表明,该联合仿真方法可以较好地模拟风力机的振动特性。     

风机叶片疲劳加载振动频率特性分析与试验

针对风机叶片疲劳加载过程振动特性,建立旋转偏心块驱动的叶片疲劳加载系统动力学模型。基于拉格朗日方程推导出系统的数学模型,利用平均法近似解析系统动力学方程,得出振动过程中电机转矩平衡方程。分析振动频率的变化规律,建立仿真模型,对系统频率捕获过程进行数值仿真,揭示系统的自同步振动特性。风机叶片疲劳加载试验表明:叶片在受迫振动时,叶片振动频率并不总等于驱动频率;驱动频率与叶片固有频率偏差较大时,叶片振动幅值及频率波动明显;频率偏差在较小区间范围(0.47~0.62Hz)时,偏心块驱动系统与叶片容易发生频率捕获,振幅较小并趋于稳定;在负载转矩较大而电机功率不足时,偏心块会发生转速跳变。     

风力机塔架模态分析及应用

以某大型风力机塔架为例,对塔架进行了动力特性计算,利用ANSYS有限元软件完成建模和模态分析,分析中考虑了塔顶上方机舱总质量、塔底基础质量及塔架基础约束刚度的影响;计算结果表明塔架与叶轮不会发生共振,为塔架安全运营和进一步研究风力机塔架的结构动力学分析提供了依据.     

基于ANSYS Workbench的风力发电机增速器仿真

提出了一种由两级行星轮系和一级平行轴轮系组成的混合式风力发电机增速器,确定传动方案后,对增速器关键部件的有限元分析方面进行了较系统和深入的研究,利用ANSYS仿真软件最终验证了传动方案的正确性。     

液压型风力发电机组风力机特性模拟

在不具备风场环境的情况下,针对液压型风力发电机组风力机特性模拟问题,在实际数据的基础上,建立了风力机输出特性数学模型,依据相似模拟的原理,采用转速控制的补偿方法对风力机特性进行了实验研究。将等效功率实验数据乘以转换系数之后的结果、仿真结果以及相关合作公司提供的850kW风力机的实际数据进行了对比。结果表明：系统能够在误差允许范围内精准模拟风力机的输出功率和输出转矩。     

非稳定流固耦合作用力下风力机收缩盘接触分析

运用增强拉格朗日数值分析方法,结合风力机运行特点,利用Workbench分析软件对风力机收缩盘工作过程中的接触应力、随机振动综合分析,得到收缩盘受力特点。根据收缩盘极限受力分析特点,进而对其进行结构改进,从而改善收缩盘的应力分布,提高风力机传动链的工作寿命。从工程设计角度上看,能够适用于风力机主传动链设计,并能够提高传动系统的机械可靠性。     

大型风力机塔架的模态与强度分析

针对大型风力机运行中塔架常见的倾斜、中间凸出、焊缝开裂等故障,利用ANSYS有限元分析软件和工程算法对其结构进行了动力特性、屈曲分析和焊缝的分析。通过塔架模态分析可以优化塔架设计,避免风机在正常工作时塔架与风轮发生共振;屈曲和焊缝分析能够保证塔架的刚度和强度满足极限工况的负荷要求,从而为塔架的结构设计提供最佳参数依据。     

动态气动载荷和构件振动对风力机气弹特性的影响分析

通过建立气弹耦合分析模型,研究叶片、塔架等构件的耦合振动对叶根气弹载荷的影响以及在静、动态气动模型下的叶根和塔底气弹载荷的差异。采用"超级单元"模型,将叶片、塔架和主轴离散为通过转动铰和弹簧、阻尼器连接的刚体系统,以反映这类构件较大的弹性变形和非线性振动。在叶素动量理论(Blade element momentum,BEM)基础上,引入Beddoes-Lesihman动态失速模型,以反映气动载荷的动态特性。应用计算多体动力学理论和风力机气动模型,建立受约束的风力机系统气弹耦合方程。算例以某5 MW风力机为研究对象,通过施加不同的约束条件,研究风轮以外其他构件振动对叶根气弹载荷的影响;通过静、动态气动分析模型,考察叶根和塔底气弹载荷的动态耦合效应。分析表明,塔架、主轴等构件的运动会显著影响叶根的气弹载荷;叶片的动态失速特性也对叶根的气弹载荷和疲劳载荷谱有较明显的影响。研究工作对于保证风力机安全稳定运行和疲劳寿命设计有重要的作用。     

风力机主轴振动信号调理系统的设计

为了判断风力机是否正常运作,需要监测风力机关键部件的运行状态.主轴是风力机传动链的关键部件,振动信号监测法能准确地发现主轴故障,但通过传感器采集的信号不能直观显示主轴的振动情况.设计一种风力机主轴振动信号调理系统,对传感器采集到的振动信号进行调理,分析调理后的实验数据,最后利用数据采集卡将数据采集到计算机中,从而实现对主轴运行状态的监测.