MW级风电机组动力学性能仿真分析分析研究.pdf

中文摘要摘要为了研究风电机组的运行特性以及传动链的动力学特征,以提高风电机组的可靠性。论文从整机系统的角度分析了风电机组的运行特性,对传动链的扭振共振问题进行了分析,还分析了塔架中心载荷与法兰螺栓应力的关系。论文的研究成果可以为风力发电机的设计和故障分析提供参考,具有一定的理论和工程实用价值。论文的主要研究的内容及结构:第一章,绪论。分析了世界范围内风力发电的发展趋势。然后,分别从风速分布及风场模型建立方面、柔性多体系统动力学分析方面、风电机组传动链研究方面以及风电机组运行模拟方面对前人的研究成果进行了分析和总结。第二章,风电机组空气动力学理论及修正。论述了水平轴风:匀发电机的空气动力学理论,并考虑实际情况下,风与风机相互作用产生的能量损失,对风模型进行了叶尖损失修正、轮毂损失修正、Glauert修正、倾斜尾流修:正以及动态尾流修正等。第三章,。根据德国劳埃德船级社风机认证规范,绘制了风力发电机齿轮箱以及整机拓扑图,。第四章,风电机组整机动力学分析。对风电机组进行了三种不同风况下的时域仿真,分析了叶片和塔架在风激励下的响应,以及齿轮箱的相应特性。对风力发电机传动链进行了扭振共振分析,绘制了各频段的Campbell图和相应的能量分布图,确定出传动链中的危险共振点。第五章,塔架法兰螺栓连接分析。推导了塔架中心载荷与螺栓应力之间的关系,并建立了法兰螺栓系统的有限元模型对理论推导结果进行了验证。重点研究了,当法兰出现间隙时,螺栓的应力变化情况。并得到了风电机组运行过程中,法兰螺栓的应力时间历程。关键词:风力发电机,传动链,扭振,haracteristicsofdrivechain,andimprovethereliabilityofwindturbines,,and",:The1吼Chapter:,analyzedandsummarizedtheformerlyresearchachievementrespectivelyfromtheaspectsofthewindspeeddistributionandwindfieldmodelestablishment,thedynamicsanalysisofflexiblemulti—bodysystem,theresearchonwindturbine’Sdrivechain,:,anddosomeresearchonbladetip-losscorrection,hub-losscorrection,Glauertcorrection,skewedwakecorrection,dynamicwakecorrectionandSOon,:Therigid—flexiblemulti-