直驱型风力发电机的主轴强度研究

为了实现某大型水平轴直驱型风电发电机的主轴强度设计,提出基于有限元软件和疲劳软件相结合分析的主轴设计方法。建立发电机的有限元模型,分析计算了14种极限工况下主轴的极限强度。根据GL2010认证规范,推导得到发电机主轴的S-N曲线。基于疲劳分析软件,获得了主轴的疲劳累计损伤分布结果,考察了表面粗糙度对主轴疲劳强度的影响程度。分析校核结果表明,发电机主轴结构满足结构强度设计要求。     

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。     

风力发电机主轴结构强度分析

详细分析了主轴及胀紧联结套的受力情况,建立了风力发电机主轴模型,分别应用工程计算和有限元分析方法,对主轴在极限工况下进行了强度分析,有限元分析时结合工程计算考虑了胀紧联结套对主轴的作用,对两种方法结果进行了对比分析,指出工程计算方法的局限性,提出有限元分析更为准确,为风力发电机主轴的结构强度分析提供了一个更为准确的分析思路,具有一定的工程实用意义。     

基于ANSYS的风力发电机主轴的强度分析及优化

主轴支撑叶轮,传递动力及载荷,是风力发电机组的重要零件,主轴的可靠性直接影响着整机的可靠性、可利用率及发电量。由于主轴的支撑和受载情况复杂,工程中采用有限元法对主轴进行强度分析。使用LINK10单元模拟轴承滚子只受压不受拉的承载特性,在ANSYS软件平台下建立了主轴的有限元分析模型,计算了主轴的静强度,根据计算结果对主轴的尺寸进行了优化,优化后,主轴的安全裕度有了显著提高。     

刹车盘对双定子风力发电机主轴振动的影响

作为双定子风力发电机的关键部件,主轴的振动特性直接关系到机组的工作性能。为获得发电机主轴的振动特性,从转子动力学理论出发,应用有限元软件ANSYS对两种结构主轴进行了模态分析,研究了两种结构主轴的固有频率和振型、及振动的特点。分析得到：刹车盘对主轴结构的第一阶固有频率影响不大,但是对主轴结构的振型有较大影响,为发电机主轴及整体结构的设计提供了理论依据。     

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。     

一种大型直驱永磁风力发电机定子瓣法兰变形有限元分析

为解决大型直驱永磁风力发电机定子瓣法兰定位销孔位置度偏差过大问题,分析了定子瓣生产过程中涉及吊运的所有工序,用Solidworks建立定子瓣和吊具的简化三维对称模型,并导入ANSYS Workbench有限元分析软件进行计算,求解了两种极限吊运荷载下定子支架法兰销孔的变形和应力水平,确定了引起法兰销孔变形的主要控制工况。     

永磁直驱风力发电机组主机架强度分析

运用风力机空气动力学、结构动力学、强度分析等理论和现代设计方法,以GL、IEC、Eu-roCode3等风力发电机组规范为依据,利用非线性有限元分析软件MSC.MARC对主机架结构进行静强度、模态、以及疲劳寿命分析,并对结果进行校核评价。总结了运用MSC.MARC进行风力发电机组关键零部件设计与分析的方法,为风力发电机组零部件的自主设计和结构优化提供可靠的科学依据,具有理论意义和工程使用价值。     

兆瓦级风力发电机组主轴强度分析及优化研究

为了对某兆瓦级风力发电机组主轴结构进行精细化及高可靠性设计,提出了一种基于WorkBench平台的主轴强度分析及结构优化方法.首先,建立了含附件的主轴计算有限元模型,采用层状体模型模拟了滚子轴承,并根据IEC标准计算了主轴的极限静强度和疲劳强度;然后对两个区域的结构热点位置相关设计变量进行了参数化处理,采用拉丁超立方法...     

兆瓦级风力发电机组主轴的强度分析

在风力发电机组运行过程中,主轴作为传动链系统重要的组成零部件之一,其设计合理与否直接关系到整机的可靠性。为了更合理模拟主轴的受力情况,使用GAP非线性接触单元模拟主轴承的传力方式,正确模拟主轴承的调心作用。通过建立主轴强度分析模型,使用有限元方法对主轴进行承受极限载荷时的静强度分析,之后结合载荷谱、S-N曲线及线性累积损伤理论对主轴进行疲劳寿命分析及优化。分析方法为风力发电机组主轴的设计及优化提供了一种可靠的依据。     

基于NESSUS的1.5 MW永磁直驱风力发电机主轴可靠性灵敏度分析

永磁直驱风力发电机主轴的可靠性对于整套风机系统的质量属性具有重要的影响。针对主轴结构参数的随机性,首先利用有限元软件ANSYS的参数化设计语言APDL对主轴进行参数化建模,主要变量为尺寸参数及载荷参数,并进行了初步的静力分析。然后介绍了基于设计验算点MPP的结构可靠度及参数灵敏度的计算原理。最后通过专门的结构概率分析软件NESSUS联合ANSYS的静力分析模块对主轴进行可靠性分析,获得了主轴结构可靠度指标和各个参数的灵敏度指标及设计验算点位置。     

反击式破碎机主轴的强度分析及优化

对工作状态下反击式破碎机的主轴建立力学模型,采用材料力学的方法对主轴的危险截面进行静强度校核;计算主轴挠度、扭转刚度,检验其是否满足设计要求。采用有限元法,计算主轴具体应力分布,确定危险点的位置和应力集中系数,在此基础上对主轴的疲劳强度进行计算。根据分析结果对主轴结构进行优化,改善部分部位的应力集中,并且使主轴的质量降低了8%。     

兆瓦级风力发电机主轴结构强度及可靠性分析

针对某1.5 MW双馈式风力发电机,利用Ansys的参数化建模语言APDL对其主轴进行参数化建模,得到风机主轴参数化模型以及命令流文件。根据风机主轴的载荷数据,校核了风机主轴在16组极限工况下的静强度,结果显示主轴工作应力在工况dlc 2.1b最大,为237.086 MPa。最大工作应力小于许用极限,主轴符合静强度要求。考虑到实际情况下风机主轴结构尺寸参数、材料力学参数以及所受载荷参数的随机性,利用专门的概率分析软件NESSUS联合Ansys,对风机主轴进行基于静强度的结构可靠性分析,结果显示风机主轴的结构可靠性P_R=0.999 224 4,略小于要求的0.999 9。根据灵敏度分析结果,提高屈服强度均值,降低屈服强度标准差,提高尺寸参数R_2均值可增加风机主轴结构可靠度。     

电阻钎焊在永磁直驱风力发电机定子并头中的应用

风力发电机定子并头过去主要采用火焰钎焊,生产效率低且质量不可靠。为满足永磁直驱电机批量化生产的需求,通过工艺试验开发了一种电阻钎焊工艺。试验表明,电阻钎焊接头结合率优良,在实际生产中投入使用,生产效率和产品质量均得到大幅提高,降低了生产成本。     

大功率直驱永磁风力发电机的总体设计

介绍了风力发电机组的系统模型和动力学模型,借助有限元电磁场仿真软件ANSOFT对永磁同步发电机进行电磁仿真计算,重点分析了空载磁路特性和负载磁路特性,气隙磁密谐波含量,计算了电磁参数、输出功率、效率等。并在此基础上,改变磁路参数,分析其对永磁同步电机特性产生的影响。     

风力发电机主轴轴承载荷分布及接触应力分析

基于Stribeck计算方法,分析了风力发电机主轴轴承的接触变形和受力特点,求解得到轴承整体的载荷分布。对于滚子与滚道的非Hertz接触问题,运用有限元分析方法,使用Gap单元模拟轴承滚子,得到了轴承整体的接触应力分布。     

直驱风力发电机定子改造

从3 MW直驱发电机装配时出现的气隙问题出发,通过对电机整体检测和分析,得出是定子变形过大而导致气隙不均匀。针对原定子144个绕组基座采用拼装筒形结构刚性差的缺点,新定子将绕组基座改为整圆式筒形结构,而且将筒形结构与"盘形"定子设计成一体,提高了定子的刚度,新定子的气隙均匀度满足发电机的设计要求。     

基于改进SAPSO算法的永磁直驱风力发电机优化

针对永磁直驱风力发电机的重量、成本和效率的优化,将模拟退火算法的Metropolis准则引入粒子群算法,提出了一种改进的模拟退火粒子群算法,并对发电机进行了优化设计。这种改进的模拟退火粒子群算法不接受差解作为粒子群的全局最优,优化结果显示改进后的模拟退火粒子群算法收敛速度更快,寻优精度更高。有限元仿真结果显示,优化后的发电机设计方案达到了设计要求,与优化前的设计方案相比,发电机的重量减轻了15.3%,材料成本降低了14.1%,进一步验证了发电机设计方案的合理性与优化方法的有效性。     

基于有限元的大型直驱风力发电机定子主轴优化设计

大型直驱风力发电机定子主轴作为风力发电机的重要承载部件,其设计可靠性直接影响到整个风力发电机组运行的可靠性及安全性。利用有限元分析软件,依据德国劳氏船级社GL2010风机认证指南,对某型号大型直驱风力发电机衍生产品定子主轴进行疲劳损耗计算,并根据计算结果提出定子主轴的优化方案,最后对优化方案重新进行疲劳损耗计算,结果达到了设计使用要求。     

永磁直驱风力发电机结构发展研究

直驱式永磁风力发电机具有高功率密度、高效率、高可靠性、低维护成本和电网兼容性好、低电压穿越能力强等优点而成为最具发展前景的风力发电解决方案。介绍了径向磁通、轴向磁通以及横向磁通电机的结构电机的特点以及应用情况,针对目前市场的主流径向磁通永磁风力发电机,综合考虑电机的轴承支撑方式、冷却方式以及内外转子结构,将其分成四种结构,并对每种结构形式的特点加以详细的分析和介绍,并指出各种结构电机的优缺点,对永磁风力发电机结构的发展趋势进行了阐述。