基于ansys分析弹性座对风力发电机振动影响

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1、基于ANSYS分析弹性座对风力发电机振动影响1[王斌，陈晨，洪玮][1.东元总合科技（杭州）有限公司，310000][摘要]发电机安装时一般在机器与基础之间采用弹性座连接，在弹性座刚度较小，支承压缩较小，隔振效果差的情况下会严重影响振动值。本文针对弹性座对发电机振动影响进行了研究，利用谐响应分析得到弹性座对风力发电机的振动影响。[关键词]谐响应；弹性座；振动测量BasedonANSYSanalysisimpactonthewindturbinevibrationoftheelasticbase1[WangBin,Chenche

2、n,Hongwei.][1.TECOGroupscience-Technology（HangZhou）C0.Ltd,310000][Abstract]Generatorinstalledbetweenthemachineandfoundationgenerallyusestheconnectionoftheelasticbase.Smallstiffnessoftheelasticbase,smallbearingcompression,poorvibrationisolationeffectsituationwillseri

3、ouslyaffectthevibrationvalues.Thispaperstudiedthegeneratorvibrationinfluenceoftheelasticbaseseat,harmonicresponseanalysisareusedtogettheeffectonwindgenerator'svibrationoftheelasticbase.[Keyword]Harmonicresponse,Elasticbase,Vibrationvalues1前言弹性座是连接发电机与基础的一个弹性支承，电机的安装

4、方式、弹性座刚性都会影响发电机的振动、噪音结果。因此需要通过ANSYS分析来研究弹性座对发电机的振动影响。2风力发电机振动原因电机的安装方式会对电机振动、噪声结果产生影响，尤其当电机安装在弹性基础上，偏差往往很大。原因一般有以下3个：（1)电机外部的振动转给被试电机。(2)电机振动传给基础，使基础变成噪声源．并成为电机振动的干扰源。（3)与电机连接(或接触)的基础明显改变电机外壳振动的性质，使振动值产生偏差。电机振动是一系列不同频率的正弦波(或近似正弦波)振动叠加而成，它们有各自形成的原因，转子不平衡对电机振动的影响仅表现为与

5、转子转速相等的频率的振动。无论用速度还是用位移来考核，它都是振动的主要成份。因此需要使用谐响应分析来研究弹性座对发电机振动的影响。3弹性座对风力发电机振动影响分析谐响应分析用于确定线性结构在承受随时间按正弦（简谐）规律变化的载荷时的稳态响应，分析过程中只计算结构的稳态受迫振动，不考虑激振开始时的瞬态振动，谐响应分析的目的在于计算出结构在几种频率下的响应值（通常是位移）对频率的曲线，从而使设计人员能预测结构的持续性动力特性，验证设计是否能克服共振、疲劳以及其他受迫振动引起的有害效果。谐响应分析主要用于旋转部件（压缩机、发动机、泵

6、、涡轮机等）的支座、固定装置和部件以及受涡轮影响的结构。3.1风力发电机三维模型建立三维模型包括定子铁心，转子（包括转子铁心和轴），,框架。图1风力发电机三维模型a)转子与框架通过弹簧连接，轴的轴承连接处外径至托架内侧。弹簧刚性为计算得到的轴承刚性。表1轴承刚性轴承L侧F侧88刚性(N/m)3.627X103.601X10b)框架上方水冷箱418kg。c)框架附件T箱50kg，以点质量的形式加载在框架上。d)框架主T箱1633kg，以点质量的形式加载在框架上。3.2分析条件a)分析模型中各部件材料参数如下表表2部件参数密度杨氏

7、模量泊松比11框架78502×100.311转子78002×100.311定子118152×100.3在表2中，定子的等效密度已经考虑了定子的线圈重量。b)弹性座参数在框架与地面直接接入弹簧，弹簧钢性为7.5KN。表3弹性座参数垂直刚度（KN/mm）7.5水平刚度（KN/mm）7.5阻尼系数0.04c)转子残余不平衡量是电机径向振动的主要原因。转子旋转时，由转子残余不平衡量引起的作用在轴承上的不平衡力，是电机的一种激振力，它通过轴承作用在电机机座上是引起电机振动的主要原因。发电机要求G2.5级平衡。在两侧托架内侧各施加315N

8、的不平衡力。N1600G2.524365(g.mm)9549M95491633G,动平衡2.,5；μ,不平衡量；M,,转子重量。mem288.5(mm)24365(g.mm)m84gm，不平衡重量；e，偏心距。22n2Fmrm()