雙饋風力發(fā)電機是復(fù)雜的機電耦合系統(tǒng),雙饋風電機組的傳動鏈是實現(xiàn)機組功率傳輸?shù)闹匾糠�。由于槳葉、齒輪箱等柔性部件的存在,傳動鏈具有欠阻尼系統(tǒng)的特性,因此葉輪氣動轉(zhuǎn)矩和發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩的動態(tài)變化都可能激發(fā)傳動鏈扭振。傳動鏈扭振不僅會使傳動鏈關(guān)鍵部件產(chǎn)生疲勞,降低可靠性,還會引起風電機組輸出功率波動,直接影響并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。現(xiàn)有研究表明,傳動鏈柔性和電磁轉(zhuǎn)矩波動是傳動鏈扭振最主要的原因。因此,研究傳動鏈柔性建模和傳動鏈扭振疲勞損耗,對抑制傳動鏈軸系的扭振疲勞損耗、改進電氣控制策略、傳動鏈扭振安全分析、狀態(tài)監(jiān)測與壽命管理具有重要的現(xiàn)實意義。本文提出采用傳動鏈柔性建模的方法研究傳動鏈的扭振特性,提出一種具有理論參考價值的分析方法,結(jié)合傳動鏈柔性和電磁轉(zhuǎn)矩動態(tài)擾動兩個特點,將電網(wǎng)短路故障作為典型電網(wǎng)擾動因素,以電網(wǎng)短路故障下發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩載荷激勵引起傳動鏈扭振為研究背景,通過理論分析、參數(shù)化建模和仿真實驗,圍繞電磁轉(zhuǎn)矩波動對雙饋風力發(fā)電機傳動鏈扭振特性、扭振響應(yīng)規(guī)律的影響以及傳動鏈的疲勞損耗規(guī)律、疲勞損傷的累積效應(yīng)的評估開展研究。主要研究內(nèi)容及成果結(jié)論如下:(1)基于某并網(wǎng)運行的1.5 MW機型...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風電機組軸系扭振的傳動鏈建模
        1.2.2 傳動鏈扭振疲勞損耗
    1.3 研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
第二章 雙饋風電機組傳動鏈建模
    2.1 雙饋風電機組傳動鏈結(jié)構(gòu)
    2.2 基于ANSYS的雙饋風電機組傳動鏈多柔體有限元模型
        2.2.1 ANSYS通用有限元軟件
        2.2.2 有限元柔性建模原理
        2.2.3 傳動鏈多柔體有限元建模實現(xiàn)
    2.3 基于MATLAB/Simulink的雙饋風電機組機電耦合模型
        2.3.1 傳動鏈四質(zhì)量塊等效模型
        2.3.2 雙饋感應(yīng)發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩表達式
        2.3.3 機電耦合模型建模實現(xiàn)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 雙饋風電機組傳動鏈扭振特性分析
    3.1 機組傳動鏈扭振的特點
    3.2 機組傳動鏈固有特性分析
        3.2.1 仿真條件設(shè)置
        3.2.2 傳動鏈模態(tài)分析
        3.2.3 傳動鏈靜應(yīng)力分析
    3.3 機組傳動鏈扭振特性分析
        3.3.1 仿真條件設(shè)置
        3.3.2 電網(wǎng)短路故障下電磁轉(zhuǎn)矩暫態(tài)響應(yīng)
        3.3.3 電網(wǎng)短路故障下傳動鏈扭振響應(yīng)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 電網(wǎng)短路故障下傳動鏈扭振疲勞損耗分析
    4.1 扭振疲勞特點與分析方法
        4.1.1 扭振疲勞特點
        4.1.2 疲勞分析方法
    4.2 基于ANSYS Designlife的傳動鏈疲勞損耗分析
        4.2.1 ANSYS Designlife疲勞損耗分析理論
        4.2.2 仿真條件設(shè)置
        4.2.3 傳動鏈疲勞損耗與可靠性分析
    4.3 基于Mlife的傳動鏈累積疲勞壽命分析
        4.3.1 Mlife簡介
        4.3.2 Mlife疲勞損耗分析理論
        4.3.3 仿真條件設(shè)置
        4.3.4 傳動鏈短期疲勞損傷與累積疲勞壽命分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
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本文編號：3788809