风力发电机组传动链动力学研究

摘要

风力发电机组传动链由轮毂、主轴、增速齿轮箱、弹性联轴器、电机等构成，是复杂的机电耦合系统，且常年工作在时变风载、柔性支撑的复杂工作环境下，其动力学行为直接影响了风机的可靠性。近年来，风机传动链高发的故障使其自身成为了风机的薄弱环节，严重影响了风机20年的设计寿命。开展风力发电机组传动链的动力学研究具有实际工程应用价值。
　　本研究主要内容包括：①对风力发电机组传动链的结构原理和传动原理进行分析，对传动链各组成部件的结构进行叙述。②对风力发电机组传动链多刚体动力学建模理论进行分析，确定传动链的坐标系及传动链各单元的坐标、各传动链单元的位移及相对位移，推导传动链的动能、势能及耗散能计算公式，利用拉格朗日法求得传动链系统的动力学方程。在此基础上利用SIM PACK软件，建立风力发电机组传动链多体动力学模型。③对风力发电机组传动链多体动力学模型进行分析，得到传动链前9阶模态频率和振型；基于直接积分法，计算额定工况下风机传动链动态响应，分析风力发电机组传动链的动力学特性。④建立一套风力发电机组传动链远程在线测试系统，对某型号兆瓦级风力发电机组传动链动力学特性进行测试，验证理论分析的正确性。

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1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究内容

2 兆瓦级风力发电机组传动链结构及传动原理

2.1 引言

2.2 风力发电机组传动链分类

2.3 风力发电机组模块化传动链结构及传动原理

2.4 本章小结

3 兆瓦级风力发电机组传动链动力学建模

3.1 引言

3.2 风力发电机组传动链建模理论

3.3 风力发电机组传动链动力学模型

3.4 本章小结

4 兆瓦级风力发电机组传动链动力学特性分析

4.1 引言

4.2 风力发电机组传动链模态分析

4.3 风力发电机组传动链动态响应

4.4 本章小结

5 兆瓦级风力发电机组传动链动态特性试验研究

5.1 引言

5.2 风力发电机组传动链动态性能测试原理

5.3 风力发电机组传动链风场测试

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目目录