本文關鍵詞：風電機組傳動鏈扭振建模與壽命損耗分析

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【摘要】：風電機組運行過程中,由于風速是經常變化的,風力發(fā)電機組也必將受其影響而時刻處于變速運行之中；另一方面,不穩(wěn)定的電網和發(fā)電機發(fā)生故障時都會在發(fā)電機轉子上施加瞬時電磁扭矩。風速的變化和電網的波動都是長期的存在的,這就使得風電機組傳動鏈經常受到振蕩扭矩的作用,其對傳動鏈的長期影響是不可忽視的。發(fā)電機故障雖是短期過程,但其對傳動鏈造成的瞬時扭矩很大。這些不穩(wěn)定的激勵源對傳動鏈本身的強度和壽命都將造成不利影響。本文首先對風電機組傳動鏈進行了扭振建模,將傳動鏈等效為單軸線的集中質量模型,并用傳遞矩陣法分析了傳動鏈模型的固有特性。選取了對傳動鏈影響較大的三種扭振激勵源：變化的風速、電網次同步振蕩和.發(fā)電機匝間短路,用Newmark-β法和Riccati傳遞矩陣法相結合的算法對傳動鏈扭振動態(tài)響應進行分析。最后,用局部應力應變法和雨流計數(shù)法對傳動鏈在這三種不平衡激勵源作用下的安全性和壽命損耗進行分析。
【關鍵詞】：風電機組 傳動鏈建模 扭振 壽命損耗
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-13
• 1.1.1 風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.1.2 傳動鏈扭振研究選題背景10-13
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 風電機組傳動鏈建模研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 風電機組傳動鏈扭振研究14-15
• 1.2.3 構件疲勞壽命研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本論文的主要工作16-17
• 第2章 傳動鏈模型的建立17-25
• 2.1 風電機組傳動鏈介紹17-18
• 2.2 傳動鏈的模化18-22
• 2.2.1 傳動鏈的等效多軸線集中質量模型18-22
• 2.3 傳動鏈模型固有特性計算22-24
• 2.3.1 傳遞矩陣法22-24
• 2.3.2 Holzer法計算固有頻率24
• 2.4 本章小結24-25
• 第3章 傳動鏈扭振的響應計算25-35
• 3.1 引起傳動鏈扭轉不平衡的激勵源25-30
• 3.1.1 風力變化對扭振的影響25-26
• 3.1.2 電磁力矩波動對扭振的影響26-30
• 3.1.2.1 次同步振蕩28-29
• 3.1.2.3 匝間短路故障29-30
• 3.2 動態(tài)響應分析30-34
• 3.3 本章小結34-35
• 第4章 傳動鏈安全性分析及壽命損耗計算35-42
• 4.1 扭振疲勞破壞的特點35-36
• 4.2 局部應力應變法計算疲勞壽命36-41
• 4.2.1 危險截面及其應力集中系數(shù)36-37
• 4.2.2 材料扭轉S-N曲線估計方法37-38
• 4.2.3 循環(huán)計數(shù)方法——雨流計數(shù)法38-40
• 4.2.4 疲勞損傷壽命計算公式40-41
• 4.2.5 疲勞累計損傷壽命計算41
• 4.3 本章小結41-42
• 第5章 實例分析42-54
• 5.1 機型介紹42-43
• 5.2 建模和固有特性分析43-45
• 5.3 交變載荷下傳動鏈疲勞壽命分析45-53
• 5.3.1 傳動鏈靜應力分析47
• 5.3.2 交變風速47-49
• 5.3.3 次同步振蕩49-51
• 5.3.4 發(fā)電機兩相短路51-53
• 5.4 本章小結53-54
• 第6章 結論與展望54-55
• 6.1 結論54
• 6.2 展望54-55
• 附表55-57
• 參考文獻57-61
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果61-62
• 致謝62

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前1條

1 李東東,陳陳;風力發(fā)電機組動態(tài)模型研究[J];中國電機工程學報;2005年03期

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本文編號：1084499