兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)分析及保護(hù).pdf

1、能源問題是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題，是當(dāng)今人類生存和發(fā)展所需要解決的緊迫問題。常規(guī)能源資源有限，且造成一系列嚴(yán)重的大氣環(huán)境問題，威脅著人類的生存和發(fā)展。因此開發(fā)利用新能源已經(jīng)成為世界能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。風(fēng)力發(fā)電是目前最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉粗?，由于其清潔無污染，技術(shù)成熟，單機(jī)容量大，建設(shè)周期短，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，受到世界各國的高度重視。 目前單機(jī)容量大型化是全球風(fēng)能技術(shù)的發(fā)展趨勢，國內(nèi)引進(jìn)和正在研制的大

2、型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組其塔架高度和風(fēng)輪直徑都在好幾十米，這樣高大型的結(jié)構(gòu)在風(fēng)力作用下，要保證其安全平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，動(dòng)力學(xué)問題是研制中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力學(xué)分析主要是研究系統(tǒng)的共振和穩(wěn)定性問題，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在自然風(fēng)條件下運(yùn)行時(shí)，由于作用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片上的空氣動(dòng)力、慣性力和彈性力等交變載荷，就會(huì)使彈性振動(dòng)體葉片和塔架產(chǎn)生耦合振動(dòng)，如果外界激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生共振，共振時(shí)將對(duì)機(jī)組產(chǎn)生強(qiáng)烈的

3、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。 文中在進(jìn)行了大量的調(diào)研和查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，依托甘肅省蘭州市科技攻關(guān)項(xiàng)目“大型風(fēng)力機(jī)組檢測及監(jiān)測反饋控制裝置”。對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)進(jìn)行力學(xué)模型簡化，建立了由葉片、輪轂和塔架組成的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的三維模型和動(dòng)力學(xué)模型?；谟邢迒卧▌?dòng)力學(xué)基本理論，分別對(duì)葉片，塔架和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行模態(tài)分析，分析孤立風(fēng)輪葉片、塔架系統(tǒng)的振動(dòng)特性與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)特性。根