大型双馈风电机组弹性支承动态特性分析_中国煤炭行业知识服务平台

大型双馈风电机组弹性支承动态特性分析

作者

尹尧杰褚景春姜培学
单位

国电联合动力技术有限公司国家能源集团新能源技术研究院有限公司清华大学热能工程系
摘要

风电机组正在朝着大型化与智能化方向发展，机组载荷成倍增长，这对机组部件的动力学设计提出了更高要求。文章以风电机组齿轮箱弹性支承为研究对象，首先，采用多体动力学软件建立了风电机组整机动力学模型，并耦合风轮气动载荷计算与风电机组控制程序；然后，利用搭建的风电机组整机模型计算了均匀风速下齿轮箱弹性支承的动态响应时频特性，对比分析了风切变、塔影效应以及非线性刚度对弹性支承响应的影响规律；最后，结合实际仿真计算了湍流风速工况下风电机组一个弹性支承出现损坏时的动态响应。结果表明，当弹性支承出现损坏仅能匹配50%刚度时，其响应会急剧增大，超过振动标准安全阈值4倍以上，影响风电机组整机安全稳定运行。
关键词

风电机组多体动力学非线性刚度弹性支承动态特性
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划项目（2020YFN1506700）；国家能源集团联合动力技术有限公司科技创新项目（LHDL-2021-03）；
文章目录

0引言
1建立模型
1.1 NREL 5 MW风力机简介
1.2叶片模型
1.3轮毂模型
1.4机舱模型
(1)主机架与机舱壳体模型
(2)齿轮箱传动链模型
(3)联轴器模型
(4)发电机模型
1.5塔架模型
1.6风电机组整机动力学模型
2气动载荷与控制模型
2.1气动载荷计算
2.2控制模型
3动态响应分析
3.1稳态风速
3.1.1均匀风速齿轮箱弹性支承的时频振动特性
3.1.2风切变影响
3.1.3塔影效应影响
3.1.4线性与非线性支承对比
3.2湍流风速
4结论
DOI

10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2024.08.007
引用格式

[1]尹尧杰,褚景春,姜培学.大型双馈风电机组弹性支承动态特性分析[J].可再生能源,2024,42(08):1054-1060.