大型风力发电机组轮毂强度数值分析

文章基于德国劳埃德（GL）认证规范,对某1．5MW风力发电机组的轮毂做了强度及疲劳分析。通过计算分析,找到了轮毂在各种工况下的应力分布规律和疲劳影响因素。从而获得了风力发电机组关键零部件设计与分析的方法。     

现有风力发电机组地震作用计算方法对5MW风力发电机组的适用性研究

基于一台5 MW风力发电机组的实际数据,采用我国地震反应谱,进行有限元反应谱分析。并分别采用日本风电规范、IEC标准及相关文献的计算方法对该5 MW风力发电机组塔架剪力、弯矩进行计算,通过与有限元计算结果对比,分析各公式的适用性,可为我国地震环境下的风力发电机组抗震计算提供有益参考。     

风力发电机组塔架仿真和分析

简单介绍了风力发电机组塔架的类型和风力发电机组塔架设计的重要性。分别在某种参考风速及其风向改变90°和180°条件下,运用风力发电机组设计软件Bladed for Windows对风力发电机组塔架风载荷进行了仿真分析。最后,结合仿真结果和实际情况分析了叶片安装角、风轮锥角、风轮仰角、悬距、塔架气动阻力系数和塔架线密度等对塔架风载荷的影响。为风力发电机组的塔架设计提供了参考。     

水平轴风力机锥形塔筒的静动态特性研究

根据叶素动量理论,考虑三维紊流风场、Beddoes-Leishman动态失速模型、惯性载荷及重力载荷计算了风力机的整机载荷,进而得到塔架动态载荷的极限工况,针对塔架的结构特点,再应用有限元理论,对水平轴风力发电机组塔架的静态(强度)、动态(屈曲、模态)特性进行了研究。以一台1.5MW水平轴风力发电机组为例,计算了塔架在不同极限工况下的载荷,并对塔筒进行了强度、屈曲和模态分析,得到了具有较大工程实用价值的塔筒静动态分析方法。     

基于并联自适应陷波器的风力发电机组塔架振动频率跟踪

针对大型风力发电机组塔架振动多频率、时变耦合等特点,提出基于知识驱动的并联自适应陷波器,在线跟踪塔架振动多频率,消除各频率的振动分量影响。首先利用坎贝尔图知识离线分析共振频率点,确定陷波器结构和搜索区间。在区间内各子陷波器从低频到高频采用黄金分割法在线跟踪中心频率,避免频率交叠且减少计算量。为提高振动基频识别可靠性,融合确定基频频率。最后基于FAST和Matlab对NERL 5 MW风力发电机组塔架振动进行仿真,验证方法的有效性。     

大型风力发电机组塔架刚度的研究

以大型风力发电机组最常用的变截面（锥形）塔架结构为例,根据刚度相等的条件,推导出变截面塔架结构在横向力、弯矩及均布载荷作用下对应的当量惯性矩的计算公式：从而可简便地利用材料力学中的经典公式求出其顶端的位移,达到塔架刚度计算的目的．     

国家发改委支持可再生能源和新能源相关产业

可再生能源和新能源高技术产业化专项重点支持领域主要有5大类：（1）风力发电。将开展1．5MW变速恒频风力发电机组和1．2MW直接驱动永磁式风电机组的产业化。包括1．5MW变速恒频控制技术、叶片设计与制造技术、偏航系统、变速恒频电机、带循环冷却系统的齿轮箱设计与制造技术等：1、2Mw直接驱动永磁式风力发电机组总体设计技术、关键部件的设计与制造技术、大型直接驱动永磁式风电机组功率调节技术等。     

地震对风力发电机组塔架设计的影响

以国内典型的82m风轮直径、70m轮毂高度的1.5MW风力发电机组为例,介绍了Ⅷ级烈度地震载荷的计算方法,通过有限元法(FEA)建模计算了风力发电机组塔架的自然模态位移和地震载荷,并利用得出的计算结果确定地震对塔架设计的影响。实例应用结果表明,Ⅷ级烈度地震引起的载荷叠加值小于塔架的设计极限载荷,塔架设计能满足安装在烈度Ⅰ～Ⅷ地震地区的安全要求。     

风力发电机组塔架减振控制策略设计

大型变速变桨风力发电机组塔架减振控制对延长风电机组整机运行寿命和保障机组安全稳定运行具有十分重要意义,为此提出一种塔架阻尼器反馈控制减振方法.在对塔架受力分析及建模的基础上,建立了塔架系统的运动方程,并对塔架振动原因进行分析,得到引起振动的重要因素,通过设计塔架阻尼器反馈控制来抑制塔架振动.以某国产2 MW机组为例,通...     

风电机组塔架台风条件下的初步设计研究

根据某风电场台风的特点确定风机设计等级,以塔架概念设计各阶段的基本尺寸,建立基本物理模型。基于有限元法并根据风电设备的设计规范对抗台风风力发电机组塔架进行了初步分析,主要包括塔架的低级频率和极限强度计算,初步确定该塔架的固有频率和极限强度均满足风电机组的设计规范要求。建议在对抗台风风力发电机组塔架进行详细设计阶段必须进一步优化设计,在强调够用的情况下减小尺寸,降低制造和运输成本。     

大型风力发电机组塔架顶端的水平位移的计算

计算大型风力发电机组的整体稳定性和动态特性的关键是要计算出机组顶端的水平位移,由于大型风力发电机组结构通常比较复杂,塔架均采用变截面形式,各截面的刚度并非常数,因此使计算过程变得复杂、繁琐,以变截面塔架结构为例,根据刚度相等的条件,推导出变截面塔架结构在横向力、弯矩及均布载荷作用下对应的当量惯性矩的计算公式,从而可简便地求出其顶端的水平位移。     

大型风力发电机组塔架优化设计

鉴于塔架对风力发电机组的承载能力、使用寿命与安全的影响,因此对塔架进行科学、合理的设计尤为重要。提出了风力发电机组塔架的设计思路,总结了静强度、屈曲稳定及模态分析等理论基础的特点,通过整合这些理论基础给出了优化设计步骤,并以湘潭电机股份有限公司某大型风机为例,采用Matlab对塔架进行了优化设计。结果表明,采用基础理论对塔架进行优化设计是简单有效的方法之一,且在满足各项安全指标的前提下,有效地控制了塔架重量,适合推广应用。     

大型风力发电机组塔架焊接变形矫正方法

介绍大型风力发电机组塔架焊接变形的矫正方法,矫正火焰的种类,加热方式,火焰矫正工艺等原理,从而有效地矫正、控制风力发电机组塔架焊接变形,满足运行使用要求.     

大型风力发电机组地震载荷计算方法研究

随着国家大规模开发风力发电,风力发电机组安全性逐渐受到重视.近年来全国地震时有发生,由于地震很难预测,并且具有很强的破坏性,风力发电机组在地震情况下的安全性必须在设计中考虑.文章介绍了风力发电机组地震设计标准,分析了地震载荷计算原理.最后根据2 MW陆上双馈风力发电机组,分析了地震载荷对风力发电机组各个部件设计的影响,为风力发电机组地震载荷计算提供了参考经验.     

水平轴风力机轮毂强度分析方法研究

利用叶素动量理论进行了风力机的载荷计算,进而得到轮毂动态载荷的极限值以及叶根处的动态载荷,针对轮毂的结构特点,应用有限元理论,对水平轴风力发电机组轮毂的强度分析方法进行了研究,并介绍了一种轮毂与叶片连接螺栓的强度分析方法。以一台MW级水平轴风力发电机组为例,计算了轮毂在不同极限工况下的载荷,并对轮毂进行了强度分析,得到了具有较大工程实用价值的轮毂强度分析方法。     

风力发电机组塔架螺栓连接公差问题研究

针对风力发电机组塔架法兰的螺栓连接,基于IEC 61400对其公差的要求和可能发生的平面度问题,采用有限元方法进行应力计算.结合实际风力发电机组法兰螺栓连接实例计算,对塔架法兰内倾量和平面度公差对筒壁和螺栓的影响进行总结,提出法兰内倾角公差设计方法,比较平面度公差对螺栓的影响,可为提高塔架法兰连接的可靠性提供更为严谨的...     

风电机组塔架极限风载荷计算及对比研究

以某2 MW水平轴风力发电机组为计算模型,分别采用GH Bladed软件和日本《风力发电设备塔架结构设计指南及解说》对该风电机组塔架的极限风载荷进行计算,并研究在正常发电工况和暴风工况下2种计算方法的差异。结果表明,由2种计算方法得到的正常发电工况下的极限风载荷均大于暴风工况,由GH Bladed软件得到的极限风载荷计算结果偏大。造成极限风载荷差异的主要原因是2种计算方法的风况条件、工况种类及理论基础不同造成的。对于风力发电机塔架这种典型的"高鸡腿哑铃式"高耸结构因其塔顶部位受风轮、机舱的影响较大,采用GH Bladed软件计算结果更精确。     

基于混合灵敏度H_∞的海上风力发电机组变桨控制及振动抑制

针对海上风力发电机组输出功率波动大和塔架振动明显的问题,设计了混合灵敏度H∞变桨控制器,并引入塔架前后加速度反馈控制,基于SUT-3000双馈风力发电机组模型,利用GH_Bladed软件进行仿真验证。仿真结果表明,在该控制策略作用下,海上风力发电机组输出功率比传统PI控制方法波动更小,保证了海上风力发电机组在高风速运行时输出功率的稳定性,同时降低了塔架前后振动响应。     

东汽风电

2004年11月,东汽与德国Repower公司签订了1．5MW风电机组技术许可协议书,双方正式签署了FD70A／FD77A型风力发电机组技术转让合同。该合同的签订标志着东汽在继开发研制亚临界、超临界、超超临界大功率汽轮机、核能发电机组、重型燃气轮机等大型发电设备后.     

基于虚拟仪器的风电机组疲劳载荷测试系统

介了大型水平轴风力发电机组机械部件的疲劳载荷测试和寿命预测.设计、识别、计算、评估了疲劳载荷测试系统的载荷发生过程和数据处理过程.阐述了基于虚拟仪器技术的载荷数据采集和处理过程的工作状况.根据线性疲劳损伤相关理论和材料的疲劳载荷谱以及应力.寿命曲线得到了风力发电机组叶片和塔架的实测数据的寿命估计值.