兆瓦级风力发电机组传动链动态特性研究

摘要

课题来源于国家“十二五”科技支撑计划课题“7MW级风电齿轮箱主轴轴承产业化关键技术研究（2012BAA01B05）”。
　　风力发电机组传动链包括叶轮、主轴、齿轮箱、弹性联轴器、电机等，是个复杂弹性系统。在时变风载、反馈负载等外部激励和齿轮箱等内部激励的作用下，系统呈现耦合效应和非线性特征；同时由于风机工作转速范围广，激励频率带较宽，易发生共振。因此开展风力发电机组传动链的动态特性研究具有重要的理论意义和工程应用价值。
　　论文的主要研究内容如下：
　　①对某兆瓦级风力发电机组传动链的构成和传动原理进行分析；将叶片、轮毂、主轴、齿轮箱视为柔性体，基于多柔体系统动力学理论，采用动态模态缩减法建立包括齿轮传动系统在内的整机传动链动力学分析模型。
　　②对风力发电机组传动链的固有特性进行分析，基于坎贝尔分析、模态能量分布特性分析、阶次扫频分析等手段，对传动链潜在共振进行研究。
　　③综合考虑风载、塔影效应的叶轮驱动力矩及发电机反馈负载力矩等传动链外部激励，以及齿轮传动的时变啮合刚度、传递误差等内部激励，对风机传动链的动态响应进行分析，得到传动链的振动和结构噪声特征。
　　④建立风力发电机组传动链动态特性测试系统，对实际风场中传动链的扭振特性和结构振动进行试验测试，验证理论分析的正确性。

目录

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英文摘要

目录

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 兆瓦级风力发电机传动链动力学建模

2.1 引言

2.2 风力发电机传动链基本构成及传动原理

2.3 风力发电机传动链动力学建模

2.4 本章小结

3 兆瓦级风力发电机传动链模态分析

3.1 引言

3.2 风力发电机传动链模态分析

3.3 风机传动链潜在共振分析

3.4 本章小结

4 兆瓦级风力发电机传动链动态响应分析

4.1 引言

4.2 动态激励分析

4.3 传动链动态响应分析

4.4 传动链结构噪声分析

4.5 本章小结

5 兆瓦级风力发电机传动链动态特性试验研究

5.1 引言

5.2 风力发电机传动链扭振测试

5.3 风力发电机传动链结构振动测试

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