風電機組傳動鏈設計及評價研究

【摘要】： 風電機組傳動鏈設計是研究和解決風能轉換為動力的傳動方式和布局問題,是風電機組系統(tǒng)設計的首要任務和核心技術。因此,對風電機組傳動鏈的設計和評價的科學性、可操作性十分重要。該論文以定性和定量分析相結合的方式,系統(tǒng)的研究了風電機組傳動鏈設計方案、評價指標和評價體系。研究成果為風電機組傳動鏈選型提供了依據(jù),具有工程應用價值。 論文主要研究內容如下: ①對大型風電機組傳動鏈的主要類型進行了研究分析,提出了選擇風電機組類型的基本原則。 ②分析研究了雙饋式變速恒頻基本型傳動鏈的方案,建立了評價指標體系。 ③以定性和定量相結合的方法進行指標評價。在氣動性能分析中,以實例驗證了兩葉片和三葉片風力機的額定風速,以額定風速為變量,量化的說明了三葉片風機的氣動性能優(yōu)勢。在主軸動態(tài)特性分析中,用有限元分析方法進行了幾種常用傳動鏈主軸的模態(tài)分析,并用葉片通過頻率與主軸最低固有頻率的比值為變量,量化了主軸的動態(tài)特性。在主軸軸承壽命評價中,運用傳動系統(tǒng)分析軟件建立了幾種常用傳動鏈的傳動模型,并對軸承進行了壽命分析,運用威布爾分布公式推導出二十年主軸軸承的未失效率,并以未失效率為變量,量化了風電機組主軸軸承的可靠性。 ④以線性加權法建立了水平軸風電機組的評價體系,以評價指標的重要程度進行了權系數(shù)的確定?；谔乩?運用功效系數(shù)法以各種傳動鏈類型的額定風速值、主軸振動頻率、主軸軸承二十年未失效率為基礎轉換為評測分數(shù)值,得到綜合測評結果,并以實例進行了說明。 【關鍵詞】：水平軸風電機組 傳動鏈評價 氣動力分析 主軸軸承壽命 線性加權法
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-11
• 1.1 論文的選題背景8
• 1.2 與本課題相關的國內外現(xiàn)狀8-9
• 1.3 課題主要內容9-11
• 2 風電機組傳動鏈的組成及分類11-22
• 2.1 傳動鏈的組成11-12
• 2.2 傳動鏈的基本分類12-18
• 2.3 常用傳動鏈的結構形式18-21
• 2.4 本章小結21-22
• 3 風電機組傳動鏈評價指標22-26
• 3.1 傳動鏈的評價指標22-23
• 3.2 評價指標的構成與解釋23-25
• 3.3 本章小結25-26
• 4 風電機組傳動鏈評價方法26-50
• 4.1 葉片個數(shù)的氣動性能分析26-32
• 4.1.1 致動盤的渦流柱面模型26
• 4.1.2 葉素理論26-28
• 4.1.3 偏航力矩和俯仰力矩28-31
• 4.1.4 二葉片和三葉片風機功率性能分析31-32
• 4.2 主軸動態(tài)特性分析32-41
• 4.2.1 主軸振動問題描述33
• 4.2.2 運動方程33-34
• 4.2.3 特征值分析34-35
• 4.2.4 Ⅱ型傳動鏈的結構動力學性能分析35-39
• 4.2.5 傳動鏈動態(tài)分析評價39-41
• 4.3 主軸軸承壽命評價41-49
• 4.3.1 Romax Designer 簡介41-42
• 4.3.2 軸承壽命的威布爾分布42-43
• 4.3.3 滾動軸承額定動載荷43
• 4.3.4 基本額定壽命43-44
• 4.3.5 修正額定壽命44
• 4.3.6 常用傳動鏈主軸軸承壽命分析44-48
• 4.3.7 基于20 年軸承未失效率的可靠性分析48-49
• 4.4 本章小結49-50
• 5 風電機組傳動鏈評價體系50-58
• 5.1 多目標規(guī)劃50-51
• 5.2 評價函數(shù)法51-54
• 5.2.1 線性加權和函數(shù)51-52
• 5.2.2 權系數(shù)確定方法52-54
• 5.3 功效系數(shù)法54
• 5.4 傳動鏈綜合評價54-57
• 5.5 本章小結57-58
• 6 結論與展望58-59
• 6.1 主要結論58
• 6.2 后續(xù)研究工作展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-63
• 7 附錄63
• A. 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文63
• B. 攻讀碩士學位期間參與的課題研究63

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