風(fēng)電機(jī)組塔架的損傷理論與振動(dòng)監(jiān)測(cè)

【摘要】：近年來(lái),風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,我國(guó)的風(fēng)電更是在世界中居于領(lǐng)先的發(fā)展地位。隨著風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模越來(lái)越大,風(fēng)電機(jī)組的數(shù)量越來(lái)越多,風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)也變得越來(lái)越重要,日益受到人們的關(guān)注。對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和故障診斷,并建立一套完整的風(fēng)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能夠有效地減少風(fēng)電機(jī)組發(fā)生故障的概率,降低機(jī)組的維護(hù)成本,增加風(fēng)電場(chǎng)的效益。 在整個(gè)風(fēng)電機(jī)組中,塔架是起承載作用的部件,它的作用是支撐風(fēng)輪和機(jī)艙,并且把風(fēng)輪支撐到足夠的高度上,以使風(fēng)輪獲得足夠的能量從而能轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)按照額定的功率運(yùn)行?？梢?jiàn)對(duì)塔架不僅要有強(qiáng)度的要求還要有高度的要求,如果塔架發(fā)生彎曲變形甚至是折斷,就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的停產(chǎn)甚至是倒塌,其后果是不可估量的。 本論文主要由四部分組成：第一部分介紹了塔架的基本知識(shí)；第二部分研究了塔架在正常風(fēng)況和極限風(fēng)況兩種情況下的靜力學(xué)分析；第三部分分析了塔架的疲勞強(qiáng)度；第四部分對(duì)風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵部位的振動(dòng)信號(hào)做了簡(jiǎn)要的分析。主要是以現(xiàn)在大型風(fēng)電場(chǎng)通用的圓椎型塔架為模型,運(yùn)用了有限元分析軟件ANSYS作為工具對(duì)塔架進(jìn)行了三維實(shí)體建模并建立了有限元分析模型,研究了塔架所受的載荷,并得出塔架在不同風(fēng)況下的應(yīng)力大小和位移變化,分析了塔架載荷測(cè)試點(diǎn)的選取。最后應(yīng)用小波信號(hào)分析技術(shù)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的典型部件的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了分析。為以后建立風(fēng)電機(jī)組的預(yù)知維護(hù)檔案做好了基礎(chǔ),為風(fēng)電機(jī)組的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷分析提供了技術(shù)支持。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電機(jī)組 風(fēng)電塔架 靜力學(xué)分析 疲勞強(qiáng)度分析 振動(dòng)分析 預(yù)知維護(hù)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況9-12
• 1.1.1 風(fēng)力發(fā)電的背景9-10
• 1.1.2 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀和前景10-12
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)與維護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 事后維修階段13
• 1.2.2 預(yù)知維護(hù)階段13
• 1.2.3 狀態(tài)監(jiān)測(cè)階段13-15
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容和研究意義15-16
• 第二章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及塔架16-27
• 2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組介紹16-23
• 2.1.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的簡(jiǎn)單介紹16-17
• 2.1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要結(jié)構(gòu)及其故障的簡(jiǎn)單介紹17-20
• 2.1.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架概述20-23
• 2.2 常見(jiàn)的塔架故障類型23-24
• 2.3 有限元方法的應(yīng)用24-26
• 2.3.1 有限元方法在現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用24-25
• 2.3.2 有限元工具的簡(jiǎn)介25-26
• 2.3.3 損傷識(shí)別方法簡(jiǎn)介26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 塔架靜力學(xué)的分析27-39
• 3.1 對(duì)塔架進(jìn)行靜力學(xué)分析的意義27
• 3.2 建立塔架有限元模型27-31
• 3.2.1 塔架的物理模型28
• 3.2.2 單元選擇及網(wǎng)格的劃分28-30
• 3.2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架的載荷分析30
• 3.2.4 塔架材料屬性及邊界條件30-31
• 3.3 塔架的靜力學(xué)分析31-38
• 3.3.1 塔架頂端位移理論計(jì)算31-32
• 3.3.2 ANSYS靜力學(xué)模擬分析32-38
• 3.3.3 分析與討論38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 塔架疲勞強(qiáng)度分析39-45
• 4.1 疲勞分析理論概述39-42
• 4.1.1 疲勞的基本概念及現(xiàn)象39
• 4.1.2 疲勞曲線和疲勞極限39-40
• 4.1.3 疲勞分析流程40-41
• 4.1.4 疲勞積累損傷理論41-42
• 4.2 塔架的疲勞分析42-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第五章 塔架的振動(dòng)監(jiān)測(cè)45-52
• 5.1 塔架的振動(dòng)測(cè)試45-46
• 5.1.1 塔架的振動(dòng)特點(diǎn)45
• 5.1.2 傳感器的布置原則45
• 5.1.3 載荷測(cè)試的條件45-46
• 5.2 振動(dòng)信號(hào)的分析與處理46-48
• 5.2.1 小波變換的應(yīng)用46-47
• 5.2.2 小波變換在振動(dòng)信號(hào)中的應(yīng)用47-48
• 5.3 小波變換在風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)信號(hào)中的應(yīng)用48-50
• 5.4 本章小結(jié)50-52
• 第六章 結(jié)論與展望52-54
• 6.1 全文總結(jié)及結(jié)論52
• 6.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果58-59
• 致謝59

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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)平衡系統(tǒng)    羅川;廖明夫;楊伸記;

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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷與接地工藝設(shè)計(jì)(上)    莊嚴(yán);紀(jì)國(guó)瑞;王峰;

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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷    喬文生;陳興輝;

我國(guó)首臺(tái)1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組下線    陳曉建

讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)組寫(xiě)上“福建制造”    本報(bào)記者 賴文忠

30萬(wàn)千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造項(xiàng)目落戶賽罕區(qū)    通訊員 吳瑞芳

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)項(xiàng)目落戶高新區(qū)    記者 楊石明

國(guó)電連云港風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造基地今年6月開(kāi)工    記者 俞德春 通訊員 吉志強(qiáng)

開(kāi)發(fā)制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將有稅收優(yōu)惠    馮蕾

新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在哈并網(wǎng)發(fā)電    記者 吳齊強(qiáng)

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3.0兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組下線    記者 田曉明

從零到百萬(wàn)元的突破    李迎霞

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)檢測(cè)及噪聲評(píng)估研究    吳宏鋼

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制策略優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究    劉軍

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)建模與仿真研究    金鑫

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)力模型及循環(huán)變槳控制策略研究    盧奭瑄

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風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及關(guān)鍵零部件優(yōu)化研究    劉樺

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