基于ADAMS的风力发电机弹性支撑选型与应用研究

针对某型风力发电机振动过大的问题,通过ADAMS仿真表明15 kN弹性支撑在转速1200 r/min附近会对发电机振动产生影响,通过对机组试验数据进行振动有效值与频谱分析,进一步验证了仿真模型的有效性,仿真与实验结果表明10 kN弹性支撑可有效降低该型发电机的振动幅值。该研究结果可为风力发电机弹性支撑的选型与应用提供参考依据,具有实际工程意义。     

垂直轴风力发电机叶片仿真分析

文中结合垂直轴风力发电机的结构特点和受力特征以及实际发电量的需求,以SolidWorks三维建模软件为基础,建立垂直轴风力发电机叶片的三维模型。再利用ANSYS对之进行静态特征仿真计算,求出垂直轴风力发电机叶片的应力与应变情况,然后依据叶片的应力与应变状态优化叶片的尺寸和结构,使之达到既满足强度条件又满足结构简单和材料最省的目的。     

大功率风力发电机组弹性支撑研究综述

介绍了大功率风力发电机组弹性支撑在动静态特性与结构设计方面的研究现状,分析了有限元技术在弹性支撑方面的应用,总结了有待研究的课题,并展望了发展趋势。     

壁面参数对垂直轴风力发电机流体仿真的效果分析

在风力发电机的空气动力学性能仿真中,网格划分对仿真结果具有较大的影响。针对这一问题,对垂直轴风力发电机进行二维数值模拟。通过改变网格的疏密程度来改变叶片附近壁面参数Y+,获得不同的流场特性,得出壁面参数Y+对于垂直轴风力发电机空气动力学性能仿真的影响,为后续的研究提供参考。     

风力发电机转子模态仿真与试验分析

转子是双馈风力发电机的重要部件,装机后若转轴振动大,会导致电机扫膛、主轴弯曲及断裂等问题,直接影响发电机的安全运行。利用有限元分析和试验检测对某型号风力发电机转子固有模态进行对比分析,为进一步研究转子刚度提供参考。     

风力发电机组齿轮箱弹性支撑橡胶疲劳寿命分析

针对风力发电机组齿轮箱弹性支撑疲劳寿命预测问题,将数值仿真技术应用到了橡胶疲劳分析中。使用橡胶模型参数建立了轴瓦弹性支撑有限元模型,进行了静刚度试验,通过对比发现了仿真结果与试验结果比较符合;选定疲劳损伤模型,进行了橡胶材料的疲劳寿命测试,拟合了模型参数;在风电机组设计载荷下,开展了齿轮箱弹性支撑橡胶的疲劳损伤分析,提出了多轴变载工况下橡胶疲劳分析方法,将疲劳载荷时序加载转换成位移时序加载,计算了时序疲劳载荷损伤和等效疲劳损伤,得到了弹性支撑在不同部位疲劳损伤分布情况。研究结果表明:时序疲劳载荷相对等效疲劳载荷对橡胶的疲劳损伤更大,实际疲劳校核应按时序疲劳载荷进行。     

风力发电机塔筒的抑摆仿真分析

以风力发电机塔筒为研究对象,采用MSC Cradle软件计算塔筒在不同风载荷下的流场分布,得到塔筒四周的风压。应用MSC Adams软件搭建塔筒在有阻尼器和无阻尼器时的刚柔耦合动力学模型,进行动力学仿真分析。通过分析确认,加装阻尼器能够抑制塔筒顶端的摆动,效果显著。     

双馈风力发电机建模及仿真研究

以双馈风力发电机为研究对象,根据其结构、运行原理及数学模型,在MATLAB/SIMULINK平台上搭建仿真模型并分析模型的正确性,为风力发电机的正常运行提供依据。     

风力发电机塔架的优化及仿真

塔架支撑位于空中的风力发电系统,塔架与基础相连,承受风力发电系统运行引起的各种载荷,同时传递这些载荷到基础,使整个风力发电机组能稳定可靠运行。对20kW风力发电组的塔架进行了三维建模,根据动力学特性确定塔架所受的各种载荷。利用Ansys软件对塔架进行网格划分并施加边界条件,通过有限元法准确计算出塔架的应力变化,对塔架的强度、刚度、塔架的最大位移变形量进行了仿真分析,从而为塔架的优化设计提供依据,并将所设计的20kW塔架应用于实际生产中,取得了良好的经济效益。     

风力发电机转速对齿轮箱振动的影响规律研究

齿轮箱属于风电机组当中非常重要的传动设备,齿轮箱的工作状态对于整个风电机组的安全稳定运行会形成直接影响。风电机组会因为风速而形成明显的波动,在转速方面也会因为风速而发生实时性的改变,这也间接提升了齿轮箱的状态监测难度。本文简要分析了风力发电机转速对齿轮箱振动的影响规律。     

3.3MW永磁直驱风力发电机温度场仿真分析

兆瓦级永磁直驱风力发电机随着功率等级的提升,运行温度升高会对电机绝缘造成威胁,还会导致永磁体的不可逆退磁。针对这一问题,本文基于一台3.3MW,12r/min的外转子表贴式永磁电机,设计并建立了其径向强迫通风冷却结构,采用迭代仿真的方法合理地考虑电磁场与温度场的耦合关系,并基于流固耦合的方法对其温度场与流体流动情况进行分析。结果表明,本文所设计的通风结构具有一定的冷却效果,能够满足其安全稳定运行的需求,对兆瓦级永磁直驱风力发电机的冷却系统设计具有一定的借鉴意义。     

直驱永磁风力发电机电磁仿真分析与优化设计

首先利用Ansoft软件建立直驱永磁风力发电机的Maxwell二维(2D)有限元模型,之后对直驱永磁风力发电机进行斜槽2D仿真分析。在此基础上,以直驱永磁风力发电机的齿槽转矩的减少及气隙磁密的均值为目标,选择Maxwell优化模块中内置的遗传算法作为参数优化的方法,对直驱永磁风力发电机的磁钢宽度、磁钢厚度、磁钢与转子中心距离、转子外径等结构参数进行优化设计。通过对参数优化前后的齿槽转矩及气隙磁密曲线的对比,验证了优化设计方法的有效性。     

风力压电发电机启动力矩建模及仿真实验分析

为解决微系统的自供能问题,将系统工作环境中的振动能转换为电能是一条有效途径。根据压电原理利用涡轮采集环境风能的压力发电机结构简单,易实现微型化,具有广阔发展前景。但在结构设计过程中,由于环境提供动力矩与启动力矩不匹配,造成能量浪费或无法顺利启动。为求解特定结构参数下的启动力矩,通过对发电机结构的具体分析,建立了工作单元运动模型。由于高阶振动微分方程不易求解,在设定合理假设的前提下,将运动方程的求解转化为静态载荷的计算。利用有限元仿真对计算结果进行了验证。加工得到尺寸可调的原理样机,根据实验环境风能所提供的启动力矩调节尺寸,可保证发电机正常启动工作,验证了理论模型的可靠性,为发电机后续设计提供了技术支持。     

永磁直驱风力发电机的定子支撑轻量化设计

针对目前大型永磁直驱风力发电机定子安装机座设计笨重的缺陷,提出一种新型的抗定子变形的结构方案,该方案通过结合发电机组固定部分自身的结构及装配特点,并在特定部位来设置抗变形部件,在解决现有风力发电机定子机座体积庞大、结构笨重等问题的同时,显著提高定子机座的抗拉强度,并有效防止机座在各类发电场合下产生变形。     

风力发电机叶片动力学研究与分析

根据风机气动相关理论,进行叶素空气动力学特性分析,并给出叶片气动力的计算表达式,采用ANSYS有限元分析软件对风机叶片模型进行振动模态分析,计算了叶片的固有频率、各阶振型图,为避免叶片发生共振、提高叶片使用寿命提供了分析方法。     

风力发电机齿轮箱故障诊断方法及信号仿真

针对风力发电机齿轮箱的故障,介绍常用的故障诊断方法,理论上分析齿轮箱故障振动信号的特征,并用MATLAB软件仿真其振动信号。对比正常运行与发生故障时的频域信号波形,并进行了一定的分析,为风力发电机齿轮箱的故障诊断提供了参考。     

风力发电机齿轮故障诊断仿真与模拟试验

为了探讨无传感器故障诊断方法在风力发电机传动系统故障中的感应机理,在SIMULINK环境下,建立了一个双馈风力发电机仿真模型,对风力发电机传动系统故障在发电机定子电流中的响应过程进行理论分析。研制专用的风力发电机组模拟试验台,进行传动系统的断齿故障模拟试验与验证。利用Hilbert变换的幅值和频率解调方法,分析仿真及模拟试验结果,表明定子电流主要反映传动系统的扭矩或速度波动特征,将其用于风力发电机传动系统齿轮断齿类故障的监测与诊断是可行的。     

尖速比对风力发电机发电效率的影响

本文采用实验和数值分析相结合的方法,针对影响风力发电机输出性能的尖速比因素进行研究,通过尖速比的变化对风力发电机的输出功率、电流、电压以及风能利用系数的影响分析,找到了尖速比对风力发电机的输出功率、电流、电压以及风能利用系数影响程度,为设计或制造提供参考。     

风力发电机叶片模具的设计与数控仿真

Pro/Engineer和MasterCam的结合使用是目前国内机械制造业最为普遍的生产模式.介绍了两者在风力发电机叶片制造中的应用,根据叶片的特点,介绍了切实可行的叶片造型方法和模具设计方法;应用Mastercam的实体仿真功能,找出了叶片加工的最佳加工参数,在生产中有着非常高的实用价值.