本文選題：偏航系統(tǒng)　切入點(diǎn)：振動(dòng)特性　出處：《華北電力大學(xué)(北京)》2017年碩士論文

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)經(jīng)過(guò)了很多年的發(fā)展,已經(jīng)成為了目前為止最主要的可再生能源發(fā)電方式之一。風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)振動(dòng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組安全運(yùn)行影響很大,實(shí)際在役機(jī)組偏航系統(tǒng)故障和運(yùn)行特性研究工作尚處于定性分析階段,還不能滿足生產(chǎn)需要。論文根據(jù)風(fēng)電企業(yè)生產(chǎn)提出的課題,開(kāi)展風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)運(yùn)行特性尤其是振動(dòng)特性研究,選題具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。論文以1.5MW風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)為研究對(duì)象,建立了參數(shù)化的偏航系統(tǒng)三維模型和多體動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)施加等效載荷,對(duì)偏航系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行了強(qiáng)度校核和運(yùn)動(dòng)特性分析,研究了偏航系統(tǒng)的振動(dòng)特性。研究中有關(guān)文獻(xiàn)資料掌握較為全面和深入,所用數(shù)據(jù)源于在役機(jī)組和運(yùn)行數(shù)據(jù),計(jì)算數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果可靠。論文主要工作和取得成果如下:(1)首先對(duì)國(guó)內(nèi)外風(fēng)電機(jī)組主要是用的主動(dòng)式偏航系統(tǒng)進(jìn)行了分析,并對(duì)其各個(gè)零部件的功能及作用做了全面的闡述,包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓剎車(chē)卡鉗、偏航回轉(zhuǎn)支承、偏航剎車(chē)盤(pán)等。對(duì)偏航系統(tǒng)的功能作用以及控制邏輯也做出了概述。(2)使用有限元數(shù)值法模擬計(jì)算,利用Pro/E作為三維建模的平臺(tái)。介紹了三維建模軟件Pro/E的特點(diǎn)和有點(diǎn),并利用軟件的參數(shù)化建模功能建立了偏航系統(tǒng)主要零部件的三維模型。(3)闡述了多體動(dòng)力學(xué)建模與分析軟件ADAMS的兼容性與可靠性,使用ADAMS作為模型搭建的平臺(tái)。對(duì)比各類(lèi)數(shù)據(jù)傳輸文件格式的優(yōu)劣性,最終選用*.x_t和*.igs作為導(dǎo)入模型的文件格式。將模型文件保存為以上兩種格式并且導(dǎo)入到ADAMS中,定義模型屬性,施加約束,完成多體動(dòng)力學(xué)模型的建立。(4)對(duì)風(fēng)電機(jī)組偏航過(guò)程中所受載荷進(jìn)行分類(lèi)歸納,并將其等效為便于直接在模型上施加的等效載荷。將等效載荷施加到動(dòng)力學(xué)模型上,對(duì)其在偏航運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的各種響應(yīng)做出合理的分析。(5)使用經(jīng)典的有限元分析軟件ANSYS Workbench對(duì)風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進(jìn)行分析校核,包括靜力學(xué)下的固有頻率、固有振型、應(yīng)力、應(yīng)變、位移等,同時(shí)也對(duì)其在加載條件下的頻率、振型、應(yīng)力、應(yīng)變、位移做了相應(yīng)的分析比較,確定偏航過(guò)程中關(guān)鍵部件的穩(wěn)定性與可靠性。
[Abstract]:Wind power generation technology has been developed for many years and has become one of the most important renewable energy generation methods.The vibration of wind turbine yaw system has a great influence on the safe operation of wind turbine unit. The research work on the fault and operation characteristics of yaw system of actual existing units is still in the stage of qualitative analysis and can not meet the needs of production.According to the project of wind power enterprise production, the paper studies the operating characteristics of wind turbine yaw system, especially the vibration characteristic. The selected topic has important engineering application value.Taking the yaw system of 1.5MW wind turbine as the research object, this paper establishes a parameterized three-dimensional model of yaw system and a multi-body dynamic model. By applying equivalent load, the key components of the yaw system are checked and the motion characteristics are analyzed.The vibration characteristics of yaw system are studied.The relevant literature and materials in the study are comparatively comprehensive and thorough, and the data sources are used in the in-service units and operation data, and the calculation data and the test results are reliable.The main work and achievements of this paper are as follows: (1) first of all, the active yaw system used in domestic and foreign wind turbines is analyzed, and the functions and functions of each component are described comprehensively, including: driving motor,Hydraulic brake caliper, yaw slewing support, yaw brake disc, etc.The function and control logic of yaw system are also summarized. (2) finite element numerical method is used to simulate and calculate, and Pro/E is used as the platform for 3D modeling.This paper introduces the characteristics and some points of the 3D modeling software Pro/E, and establishes the 3D model of the main parts of the yaw system by using the parameterized modeling function of the software.) the compatibility and reliability of the multi-body dynamic modeling and analysis software ADAMS are expounded.ADAMS is used as the platform to build the model.By comparing the advantages and disadvantages of all kinds of data transfer file formats, we finally choose.The model files are saved as the above two formats and imported into ADAMS, the model attributes are defined, and constraints are imposed to complete the establishment of the multi-body dynamics model. (4) the loads suffered during the yawing process of the wind turbine are classified and summarized.It is equivalent to the equivalent load that can be applied directly to the model.The equivalent load is applied to the dynamic model, and the response generated during the yaw motion is analyzed reasonably. Finally, the classical finite element analysis software ANSYS Workbench is used to analyze and check the key components of the wind turbine yaw system.Including the natural frequency, natural mode, stress, strain, displacement and so on under static mechanics. At the same time, the frequency, mode, stress, strain and displacement under loading condition are also analyzed and compared.Determine the stability and reliability of key components during yaw.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1708487