兆瓦級風力發(fā)電機組的動力學分析.pdf

1、風力發(fā)電機組的動力學分析主要是研究系統(tǒng)的共振和穩(wěn)定性問題，當風力發(fā)電機組在自然風條件下運行時，由于作用在風力發(fā)電機組葉片上的空氣動力、慣性力和彈性力等交變載荷，就會使彈性振動體葉片和塔架產(chǎn)生耦合振動，如果外界激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相同時，系統(tǒng)就會發(fā)生共振，共振時將對機組產(chǎn)生強烈的破壞。因此，要排除共振，就要使系統(tǒng)的固有頻率避開外界激振力的頻率。 通過查閱大量的資料，對葉片揮舞、塔架前后彎曲耦合振動情況進行了分析，并考慮了方

2、位角ψ的影響。首先將不旋轉的塔架部分和旋轉的風輪部分隔開進行研究，采用模態(tài)分析法分別建立了轉子輪轂和機艙塔架的運動方程，然后利用輪轂和塔架的變形一致條件，將轉子輪轂和機艙塔架的運動方程耦合，建立了風輪轉子/塔架系統(tǒng)的運動方程。在模型的建立過程中對葉片和塔架的模型進行了合理簡化，并找到了一種確定簡化后葉片等效剛度和塔筒等效半徑的有效方法。 用所建的數(shù)學模型對沈陽工業(yè)大學1MWSUT-1000機型進行了分析和驗證，得到了系統(tǒng)的固有頻

3、率，結果顯示沒有與風輪的激勵頻率重合，并且從響應曲線上可以看出該機組是穩(wěn)定運行的。并找到了葉片、輪轂、機艙的質量和塔架結構對風力發(fā)電機組固有頻率的影響關系。 為了驗證所建模型的正確性，分別利用Bladed風力發(fā)電機組專業(yè)設計軟件和ANSYS通用有限元分析軟件對SUT-1000機型進行了分析和計算，三種方法的計算結果基本一致。 通過以上的分析，在風力發(fā)電機組的自主設計和開發(fā)過程中，進行風輪轉子/塔架系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，對于提