本文關鍵詞：基于導葉可調式液力變矩器的風電機組設計及優(yōu)化

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【摘要】：實現風力發(fā)電機組輸出轉速、輸出功率恒定是目前大功率并網型風力發(fā)電機組的重要技術保障之一,因為風能資源不穩(wěn)定是導致風電機組輸出頻率不穩(wěn)定的直接原因。為了完成我國《風電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出的各項目標,使我國的風力發(fā)電技術達到世界領先水平,發(fā)展并網型風力發(fā)電機組勢在必行。目前,我國在大功率風力發(fā)電機組領域的技術尚處于初級階段。為了保證輸出頻率需與電網頻率保持一致,要求發(fā)電機轉速恒定,本論文展開對兆瓦級風力發(fā)電機組新型傳動系統(tǒng)的研究。 以雙聯齒輪增速箱與液力機械調速裝置相配合的新型傳動方案為基礎,設計了一套適用于2MW風力發(fā)電機組的傳動系統(tǒng),包括改變速度轉動方向的圓錐齒輪傳動系統(tǒng)、雙聯齒輪增速箱、液力機械調速裝置及其控制流程。由于液力機械調速裝置是該系統(tǒng)中的核心裝置,而行星架作為該裝置中輸入端的主要受力部件,通過對其進行靜力學分析發(fā)現,無論其所受應力還是位移變形均遠遠低于許用值。本著節(jié)省材料、降低成本的原則對其進行拓撲優(yōu)化,得到滿足工作要求的新型行星架結構。 通過對風電機組新型傳動方案的不斷完善,得到了滿足并網型風力發(fā)電機組技術要求的傳動系統(tǒng)。雙聯齒輪增速箱與液力機械調速裝置相結合的創(chuàng)新方式實現了風力發(fā)電機組從低轉速到高轉速、恒定功率和恒定轉速輸出的重要作用,彌補了當前國內風力發(fā)電技術在該領域的空白,使我國風力發(fā)電技術向國際先進水平邁出了堅實的一步。
【關鍵詞】：風力發(fā)電機組 液力機械調速 雙聯齒輪增速 拓撲優(yōu)化
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM315;TH137.332
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 風力發(fā)電國內外研究現狀10-15
• 1.2.1 國外現狀10-12
• 1.2.2 國內現狀12-15
• 1.3 風輪的種類15-16
• 1.4 研究內容及方案可行性分析16-18
• 1.4.1 研究內容16-17
• 1.4.2 研究方案及可行性分析17-18
• 1.5 本章小結18-19
• 第二章 大功率風電機組傳動方案設計概述19-33
• 2.1 風力發(fā)電機組理論與設計概述19-26
• 2.1.1 風力發(fā)電機組的能量轉換和傳輸19-20
• 2.1.2 風力發(fā)電機組基本理論20-21
• 2.1.3 設計原則21-23
• 2.1.4 設計軟件簡介23-26
• 2.2 風力發(fā)電機組新型傳動方案簡介26-29
• 2.3 風電機組機械傳動關系分析29-32
• 2.4 本章小結32-33
• 第三章 主傳動系統(tǒng)設計33-46
• 3.1 各傳動部分傳動比分配33-34
• 3.2 圓錐齒輪傳動設計34-35
• 3.3 雙聯齒輪增速箱傳動設計35-36
• 3.4 液力機械調速裝置設計36-44
• 3.4.1 液力機械調速裝置傳動過程分析37-38
• 3.4.2 行星輪系傳動比分配及配齒38-41
• 3.4.3 行星輪系主要部件的設計41-44
• 3.5 本章小結44-46
• 第四章 液力機械調速裝置主要部件建模及分析46-62
• 4.1 三維模型的建立46-49
• 4.2 主要部件的結構分析及優(yōu)化49-56
• 4.2.1 行星架的受力分析50-52
• 4.2.2 行星架靜力學分析52-55
• 4.2.3 行星架的模態(tài)分析55-56
• 4.3 液力機械調速裝置行星架結構拓撲優(yōu)化56-61
• 4.3.1 拓撲優(yōu)化技術56-57
• 4.3.2 行星架結構的拓撲優(yōu)化57-58
• 4.3.3 優(yōu)化后行星架靜力學分析58-61
• 4.4 本章小結61-62
• 結論62-64
• 參考文獻64-67
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文67-68
• 致謝68-69
• 附錄A 液力機械調速裝置行星齒輪傳動相關圖紙69-72

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