《风力发电机系统动力特性仿真研究》邵金华 2007.4

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风力发电机系统动力特性仿真研究.kdh
邵金华 重庆大学硕士学位论文 2007.4
【摘要】
    风力发电机组是风力发电的主要装置，它的研究和开发是风电技术的核心。风力发电机由风轮、传动系统、发电机、支承装置、迎风机构、安全装置和控制系统等组成。其中，水平轴风轮叶片作为弹性体在运行中由于气动力、弹性力和惯性力的藕合作用而引起的不稳定振动，常常是导致风机结构破坏的重要原因之一。因此，叶片的气动弹性稳定性问题一直是人们所关注的研究课题。本文以国内某风机生产厂家的某型号风力机为研究对象，从质量、刚度以及气动特性的角度出发，研究风机叶片振动中的气动弹性响应问题，进而确定影响风机叶片气动弹性稳定性的物理因素和关键参数。
    本文的主要研究内容有：
    ①利用动态入流理论在ADAMS软件中编写PCL程序对风轮分析所需要的载荷进行计算。
    ②建立叶片几何模型进行振动特性分析，并对其进行合理的简化，进行振动特性分析，以证明简化模型的可用性。
    ③在风轮模型基础上，建立风机模型的柔性动力学模型。风机模型由风轮、机舱和塔架等关键部件组成。其中，风轮、塔架的采用柔性体模型，对振动影响不大的机舱等部件采用刚性体模型。
    ④利用所建立的动力学模型和计算的载荷，在风机系统下，对叶片的气弹耦合进行计算，并把计算结果和Bladed的计算结果进行对比，验证了该模型在风力发电机整体设计中的正确性。
    本文的研究对风力发电机叶片设计和分析提供了一种可靠的方法，进而推动风机叶片的国产化进程。

    关键词：风力发电，柔性多体动力学，虚拟样机，动态入流，气弹耦合