隨著風(fēng)力機(jī)向著大型化與海上化發(fā)展，傳統(tǒng)的帶齒輪箱的風(fēng)力機(jī)已經(jīng)不能滿足快速發(fā)展的風(fēng)電市場(chǎng)需求。直驅(qū)風(fēng)力機(jī)由于具有更高的穩(wěn)定性、可維護(hù)性和成本效益，已經(jīng)成為了風(fēng)力機(jī)發(fā)展的主要方向。本文對(duì)大型直驅(qū)風(fēng)力機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析與研究，并借鑒棕櫚科植物高柔順性特性，對(duì)風(fēng)力機(jī)仿生設(shè)計(jì)進(jìn)行了初步的探索。鑒于直驅(qū)風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)之間的剛度分布特性，本文把塔架和葉片看作柔性體，把傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)、輪轂等看作剛形體；在柔性體和剛形體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的基礎(chǔ)上，引入薄壁梁?jiǎn)卧冃卫碚�，通過牽連坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，把直驅(qū)風(fēng)力機(jī)任意點(diǎn)在局部坐標(biāo)系下的位移方程，統(tǒng)一至廣義慣性坐標(biāo)系下，逐步推導(dǎo)得到風(fēng)力機(jī)各主要部件的動(dòng)能與勢(shì)能表達(dá)式，最后應(yīng)用拉格朗日方程，得到直驅(qū)風(fēng)力機(jī)剛?cè)岫囿w結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方程。在此基礎(chǔ)上，建立1.5MW直驅(qū)風(fēng)力機(jī)三維實(shí)體模型，借助數(shù)值仿真計(jì)算方法，對(duì)該型號(hào)風(fēng)力機(jī)主要部件及整機(jī)進(jìn)行固有特性分析，并研究風(fēng)力機(jī)主要部件之間的耦合特性，結(jié)果表明：該1.5MW直驅(qū)風(fēng)力各主要結(jié)構(gòu)之間沒有出現(xiàn)危險(xiǎn)的耦合共振的情況，該設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力學(xué)解耦。此外，本文分析風(fēng)輪轉(zhuǎn)速對(duì)風(fēng)力機(jī)動(dòng)態(tài)特性的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)隨著轉(zhuǎn)速增大，動(dòng)力剛化效應(yīng)越明顯，因此，建議直... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

001-2011年中國風(fēng)電裝機(jī)情況示意圖

直驅(qū)風(fēng)力機(jī)與傳統(tǒng)帶齒輪箱風(fēng)力機(jī)的不同主要在于傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)，由于它不再使用齒輪箱增速裝置，因此傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相對(duì)更加簡(jiǎn)單。直驅(qū)風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)主要由主軸承、轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)子磁極、定子鐵芯、定子支架和支撐機(jī)艙等組成，如圖1-3所示。由于直驅(qū)式風(fēng)力機(jī)棄用了齒輪箱，因此，機(jī)罩內(nèi)的主要結(jié)構(gòu)就是電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)了。直驅(qū)式發(fā)電機(jī)由于極數(shù)很多，整體直徑一般也比較大。根據(jù)電磁轉(zhuǎn)子與定子的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，直驅(qū)風(fēng)力機(jī)可以分為：外轉(zhuǎn)子直驅(qū)式發(fā)電機(jī)和內(nèi)轉(zhuǎn)子直驅(qū)式風(fēng)力機(jī)。外轉(zhuǎn)子電機(jī)的特點(diǎn)是定子固定在軸中間位置不動(dòng)，轉(zhuǎn)子在定子的外圍旋轉(zhuǎn)；內(nèi)轉(zhuǎn)子直驅(qū)式風(fēng)力機(jī)與此相反，定子固定在定子支架上，而內(nèi)轉(zhuǎn)子隨著風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電。本文主要的研究對(duì)象為內(nèi)轉(zhuǎn)子直驅(qū)式風(fēng)力機(jī)。隨著高磁能永磁體技術(shù)迅猛發(fā)展，稀土永磁材料在直驅(qū)式發(fā)電機(jī)中逐漸地得到了廣泛應(yīng)用。采用永磁體技術(shù)的直驅(qū)式發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、效率更高。此外，新型的雙凸極發(fā)電機(jī)與開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)也在永磁直驅(qū)式發(fā)電機(jī)在得到應(yīng)用。圖 1-3 直驅(qū)風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖近些年，隨著風(fēng)力機(jī)向著大型化與海上化的發(fā)?

222(1 cos ) cos (1 cos ) sin (1 cos ) sin(1 cos ) sin (1 cos ) cos (1 cos ) sind( , , ))(1 cos ) sin (1 cos ) sin (1 cos ) cos0 0x x y z x z y x y z y y z x x y zx z y y z x z i i i i i i i i i i i i i i d d di i i i i i i + + + + = + +0 yi ，zi 分別是單位向量 i 的分量，而xd ，yd ，zd 分別是位移方程的葉片和塔架都是大長(zhǎng)徑比結(jié)構(gòu)，可以看作是具有如圖壁梁的厚度，在軸向方向 z 上是變化，但在圓周方向薄壁梁的最大厚度， l 表示薄壁結(jié)構(gòu)的外徑，L 是薄壁應(yīng)該符合以下條件[20]：/ 0.1maxh l ≤ , l / L ≤ 0.1

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]植物葉片中軸圖式與力學(xué)自適應(yīng)性的關(guān)系（Ⅱ）——不同向量角的葉脈結(jié)構(gòu)和葉片拓?fù)鋱D[J]. 劉旺玉,龔佳興,侯文峰.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(08)
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碩士論文
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本文編號(hào)：3500634