大型风力发电机传动链多柔体动力学建模与仿真分析

《大型风力发电机传动链多柔体动力学建模与仿真分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第50卷第1期机械工程学报Vo1．50NO．12014年1月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJan．20l4DoI：10．3901／JME．2014．01．061大型风力发电机传动链多柔体动力学建模与仿真分析木何玉林黄伟李成武杜静侯海臣(重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044)摘要：为防止大型风力发电机运转过程中发生共振破坏危险，提出一种基于多柔体系统动力学模型的时／频域综合共振甄别方法。根据GL2010规范建立某机型Mw级风力发电机传动链多柔体动力学仿真模型。进行三种复杂度级别建模方案对比，

2、根据频率覆盖范围判定最优建模方案。通过零部件柔性、轴承刚度和齿轮啮合柔性等实现传动链多柔体动力学精确建模，运用该模型绘制和分析其坎贝尔图、能量分布图和快速傅里叶变换(FastFouriertransform，FFT)t~，结合时／频域综合甄别危险共振点。通过理论计算和第三方软件两种途径进行模型验证。研究结果表明，多柔体建模方案能更深入更全面地描述复杂系统的动态特性，避免简化仿真模型造成的频率限制，该机型传动链在固有频率9．86Hz和206．27Hz上存在危险共振点，响应零部件为齿轮箱箱体和二级大齿轮轴，值得关注，仿真分析结果与理论计算结果和第三方软件计算结果吻合。

3、关键词：风力发电机；传动链；多柔体动力学；仿真建模；共振中图分类号：TK83FlexibleMultibodyDynamicsModelingandSimulationAnalysisofLarge-scaleWindTurbineDrivetrainHEYulinHUANGWeiLIChengwuDUJingH0UHaichen(StateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission，ChongqingUniversity,Chongqing400044)Abstract：Inordertopreventresonancedange

4、rousanddamageintheoperationprocessoflargewindturbinesatime

5、frequencydomainintegratedresonancescreeningmethodispresented．AflexiblemultibodydynamicssimulationmodelofMWgradewindturbinedrivetrainaccordingtothe‘‘GuidelinefortheCertificationofWindTurbinesEdition2010”isestablished．Threelevel

6、sofcomplexitymodelingprogramarecomprisedanddeterminedoptimummodelingprogramaccordingtothefrequencycoverage．Accurateflexiblemultibodydynamicsmodelofdrivetrainisachievedbyflexiblecomponents，bearingstiffnessandmeshflexibility,bywhichCampbelldiagram，energydistributiondiagramandfastFourier

7、transform(FFT)diagramaredrawnandanalyzedfordangerousresonancescreening．Theoreticalcalculationsandthird—partysoftwareareappliedformodelvalidation．Theresultsshowthattheflexiblemultibodymodelingprogramcandescribethedynamicscharacteristicsofcomplexsystemsmoredeeplyandcomprehensively,avoid

8、frequencylimitcausedbysimplifiedsimulationmodel，therearedangerousresonancepointsonnaturalfrequency9．86Hzand206．27Hz，responsecomponentsaregearboxhousingandstage2wheelgearshaftandworthyofattention，thesimulationcalculationresultsareinagreementwiththetheoreticalresultsandthird—partysoftwa

9、recal