随机风速下风力发电机组载荷传递特性研究

选取指数律函数描述平均风速,运用基于自回归模型的线性滤波法建立的风速模型模拟自然界随机风速。根据动量矩定理和简单的弹簧-质量-阻尼模型建立风力发电机组传动系统刚性传动模型及柔性传动模型来描述系统动态特性。以5MW变速变桨距风力发电机组参数为依据,计算随机风速下两种不同传动模型对风轮叶片以及发电机转子的动态响应的影响,并对结果进行对比分析。基于柔性传动模型,研究不同主轴刚度对传动系统动态响应的影响,得出最佳主轴刚度,并利用雨流计数法描述不同主轴刚度下风力发电机组传动系统的动态响应。研究结果可为风力发电机组传动系统动态特性的研究提供载荷数据。     

随机载荷作用下的风力发电机高强度螺栓疲劳特性分析

本文主要就随机载荷作用下的风力发电机高强度螺栓疲劳特性进行了简要的分析,以其相关的力学特征、计算方法、影响因素等为切入口,探讨随机载荷作用下的风力发电机高强度螺栓疲劳特性的内在规律,为提高风力发电机高强度螺栓的使用性能与安全性能提供可靠的理论基础,继而促进我国风力发电机相关技术的进步。     

随机风速背景下风电传动系统机电耦合动态特性研究

考虑自然环境中随机风速对于整体风电传动系统机电耦合产生的影响,通过数学模型及相关软件进行模拟分析,得到随机风速背景下风电传动系统机电耦合动态特性。结果显示,在随机风速背景下风电传动系统中机械系统与电气系统具有强耦合性,通过耦合效应传递给电气系统产生电磁转矩变化,然后又再次反向影响机械系统。所以,在未来风电传动系统设计过程中,应考虑随机风速背景下机械系统与电气系统耦合产生的影响。     

变风载下2.5MW风力发电机行星齿轮传动系统动力学特性分析

根据2.5 MW风力发电机行星齿轮传动系统在随机风场中复杂变工况的工作特点,利用双参数威布尔分布模型描述随机风速的分布,获得由随机风速引起的时变风载。采用集中参数法建立风力发电机行星齿轮传动系统平移-扭转耦合动力学模型。综合考虑风力发电机行星齿轮传动系统的轴承支撑刚度、齿轮副时变啮合刚度等内部激励对传系统的影响,对变风载下2.5 MW行星齿轮传动系统的动力学特性进行仿真计算分析,求得在外部风载作用下各构件的位移响应与速度响应,为风力发电机行星齿轮传动系统的故障诊断和优化设计奠定了良好的理论基础。     

随机风载作用下风力发电机齿轮传动系统动态可靠性分析

运用最小二乘支持向量机(Sparse least squares support vector machines,SLS-SVM)机器学习方法建立风场随机风速模型,根据随机风速模型和空气动力学理论得到随机风引起的系统外部载荷激励,建立考虑齿轮时变啮合刚度和滚动轴承时变刚度的风力发电机行星齿轮传动系统齿轮—轴承耦合动力学模型,并对动力学模型进行仿真计算,分别得到各齿轮副的动态啮合力和滚动轴承动态接触力。以此为基础,将载荷作用过程视为随机过程,推导出随机载荷作用下的等效载荷累计分布函数。根据应力—强度干涉理论建立风力发电机齿轮传动系统各齿轮和轴承的动态可靠性模型,利用二阶矩和摄动方法求出各齿轮、轴承的动态可靠性指标,并计算出动态可靠度,研究各齿轮、轴承和传动系统的动态可靠度随时间的变化规律,为风力发电机齿轮传动系统动态可靠性设计奠定了基础。     

齿轮传动系统刚柔耦合建模及载荷特性研究

齿轮传动系统是履带车辆核心部件之一,为了掌握齿轮在系统运行过程中的载荷特性,基于刚柔耦合动力学,构建了利用Creo、HyperMesh和RecurDyn软件平台联合建模的方法,在考虑齿轮副间时变接触力和齿轮柔性的基础上,建立了系统刚柔耦合仿真模型,并依托试验台架对其准确性进行了验证。以某实际工况为例进行仿真,将刚柔耦合模型和刚性体模型的仿真结果进行对比分析,结果表明刚柔耦合模型能更加准确地对齿轮运动受力情况进行描述。根据仿真得到的齿轮应力变化规律,分析了系统运行过程中断齿故障的产生的原因。仿真过程及结果为齿轮疲劳寿预测、系统的故障诊断提供了参考和依据。     

随机风作用下风力发电机齿轮传动系统动载荷计算及统计分析

针对风力发电机齿轮传动系统在随机风作用下失效率高的问题,在模拟真实风速的基础上,建立考虑外部随机风载及内部齿轮时变啮合刚度、轴承时变刚度及综合传递误差等激励因素的风力发电机齿轮传动系统齿轮-轴承耦合动力学模型,通过对动力学模型进行仿真计算,得到各齿轮副的动态啮合力和各支承轴承的动态接触力。结合有限单元法和赫兹接触理论,得到关键零部件的应力时间历程,采用雨流计数法对应力时间历程进行统计分析,得到传动系统各关键零部件承受载荷的应力谱及概率分布函数。研究结果为风力发电机齿轮传动系统的动态可靠性分析和疲劳寿命预测奠定基础。     

风力发电机传动系统固有振动特性研究

为充分揭示风机传动系统振动的本质特征,以某1.5MW双馈风力发电机为研究对象,采用集中参数法建立了含电机转子-齿轮系-风轮的传动系统动力学模型。通过特征值计算,获得了系统固有频率及模态振型,分析了风轮惯量、发电机输出轴刚度等参数对系统固有频率的影响;综合采用模态动能分布、坎贝尔图对系统的潜在共振转速及风险部位进行了筛查。通过研究希冀为类似传动系统的动态优化和避振设计提供理论支撑。     

突变载荷下采煤机截割传动系统的动力学特性研究

建立了采煤机传动机构的数学模型及动力学模型,利用仿真分析软件对采煤机在不同连接阻尼和连接刚度情况下驱动电机工作时的转速和输出转矩的变化情况进行了仿真分析。结果表明,传动系统的连接阻尼能够降低传动系统工作时的转矩波动,稳定电机的截割工作速度,同时在相同连接阻尼情况下通过适当降低系统的连接刚度可以有效地降低传动系统工作时电机的转速和转矩的波动情况,提高采煤机传动系统工作的平稳性和可靠性。     

循环冲击激励下某发动机附件传动系统的振动特性研究

考虑到某涡桨发动机中附件传动系统动力学建模困难的问题,本文基于子结构总体耦合矩阵法,将同轴多转子耦合系统和斜交弧齿锥齿轮耦合多转子子系统的动力学模型加以综合和扩展,建立了主转子与附件传动系统耦合系统的动力学模型,并推导了动力学方程,使用变阶次Adams-Bashforth-MoutlonPECE算法对动力学方程进行求解,获得不同循环冲击载荷谱下,系统的动态响应,研究了该型航空发动机主转子与附件耦合系统的振动特性。结果表明:该下斜附件传动系统由于第三级齿轮副传递扭矩较大,同时斜齿轮副相较于弧齿锥齿轮副运转平稳性差,故两种交变载荷下各级齿轮副的最大法向相对位移、最大动载系数均值及最大法向振动加速度均方根均发生在斜传下斜齿轮副上;各级齿轮副沿法线方向的振动均为周期振动,且一个负载周期中同时包含有多个啮合周期。     

变风速运行控制下风电传动系统的动态特性

基于齿轮系统动力学的方法对风电传动系统进行研究。运用基于自回归模型的线性滤波法(Auto-regressive,AR)建立的风速模型对实际风场的随机风速进行模拟;根据风力发电机在实际情况中的运行控制策略获得风力发电机齿轮传动系统的时变输入转矩激励;综合考虑风力发电机齿轮传动系统中各个齿轮副的时变啮合刚度、各个滚动轴承的刚度、各个轮齿综合啮合误差等内部激励,采用集中参数质量法建立风力发电机齿轮传动系统的耦合动力学模型;在此基础上建立风力发电机齿轮传动系统的动力学微分方程并进行仿真计算,分别求解风力发电机齿轮传动系统的固有频率、振动响应、动态啮合力和滚动轴承动态轴承力。研究结果为风力发电机传动系统的动态性能优化设计和可靠性设计奠定了基础。     

无线传输技术在风电故障诊断系统中的应用

结合风力发电故障诊断系统的特点,分析了各无线传输技术特性,提出一种适合在风力发电故障诊断系统中应用的无线传输技术——WiMAX技术,并对WiMAX组网的设计与应用进行了介绍,经过分析证明其可行性.     

兆瓦级变速恒频风电机组控制系统的研究与开发

首先给出了兆瓦级变速型风力发电机组电控系统的总体结构,然后对机组的运行工作原理进行了分析说明,并进行了关于电控系统基本功能与机组控制策略的设计,最后,提出了兆瓦级变速恒频风电机组电控系统硬件与软件的总体实现方案.     

离网型风力发电系统及其应用

简要介绍离网型小风力发电系统的现状、组成结构,对其应用领域进行具体分析。     

大型风电液力机械传动装置的分析与研究

本文紧扣液力变矩器在新能源领域的应用主题,阐述可调液力变矩器和行星传动装置组成的液力机械传动装置在风电领域应用的可行性,并对液力机械传动装置进行了理论分析,着重分析了行星排运动动力学方程、内啮合行星减速部件功能、可调变矩器结构与功能、变速恒频原理,并且对液力机械传动装置的控制原理进行了分析.     

运行工况下风电传动系统机电耦合建模及其动态特性分析

为研究风电传动系统在变速变载运行工况下的机电耦合动态特性,构建的包括齿轮系统动力学模型、永磁同步发电机有限元模型以及风机运行控制模型的风电传动系统机电耦合模型,计入了齿轮时变啮合刚度以及发电机齿槽效应、磁饱和等非线性因素.仿真分析了风电传动系统在启动、发电运行工况下的动态响应和机电耦合动态特性.研究结果表明:启动工况下...     

智能电网环境下负荷响应对系统消纳风电能力影响模型探析

为了更多消纳智能电网环境中风力发电，依据需求与负载的交互响应，提出了一种多层时间尺度连续调度操作模型。分析了风力发电不确定性的产生机理，在此基础上建立了风电功率预测算法，再引入基于风电消纳的需求响应概率的多级调度概念，提高了电网调度模型对风力发电随机性、间歇性的整体适应性。通过案例验证该方法的可靠性和有效性，数据证实该方法能在保证智能电网调度经济可靠的条件下有效地提升风力发电的消纳水平。     

基于液压传导的风力发电系统研究

提出一种新型的液压传导储能风力发电系统模型。该模型采用液压系统传导储能,有效改善风电波动性,降低风机的制造维护成本,并实现功率及电压控制。通过液压传导将发电机及相关控制系统降至地面,能够降低一定的风机制造成本。通过对该模型的分析和实验,证明该新型系统能适用于中小型风力发电系统并且可以有效克服现有风力发电系统的一些缺陷。液压储能实现异时发电并改善风电的波动性,而通过调节液压系统来进行稳压,则无需电力稳压系统。