大型风电机组传动系统动力学仿真分析

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1、2011年2月机床与液压Feb．2011第39卷第3期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．39No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．03．027大型风电机组传动系统动力学仿真分析习坤，孙文磊(新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐830047)摘要：针对国产750kW风力发电机组传动系统故障率较高的特点及增速箱齿轮的失效形式，采用计算机辅助工程技术，重新设计增速箱的传动结构；建立传动系统动力学模型并进行动力学仿真，得到啮合齿轮间接触力与接触区域随

2、时问变化的数据，为进一步的结构有限元分析和优化提供参考。另外，在工作条件恶劣的情况下，对风电机组进行冲击载荷下的动力学仿真分析，得出系统结构的力与力矩的突变曲线图，为风电机组各部件结构及控制系统的设计提供数据基础，为进一步了解风电机组设计机理打下基础。关键词：风电机组；传动系统；齿轮箱；动力学分析中图分类号：TM315文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)3—091—3DynamicsSimulationAnalysisforLargeWindTurbinesTransmissi

3、onSystemDINGxikun．SUNWenlei(CollegeofMechanicalEngineering，XinjiangUniversity，UrumqiXinjiang830047，China)Abstract：AdoptingCAEtechnology，thespeeduptransmissionsystemwasredesignedaimingatthecharacterofhigherrateoffailureindomesticmade750kWwindturbinest

4、ransmissionsystemanddisabledformsofspeedupgearbox．Dynamicmodeloftrans—missionsystemwasbuiltupandsimulated，anddatavariedwithtimeofmatchgearstouchforceandcontactdistrictwereobtained，whichprovidedreferenceforanalysisandoptimizingofstructureFEA．Underabom

5、inableworkingcondition，thedynamicssimulationofwindturbinesunderimpulsionloadwasanalyzed，changingcurvesofforceandtorqueofthesystemwereobtained，whichprovideddatafoundationforthedesignofparts’structureandcontrolsystemofwindturbines．Itlaysfoundationforfu

6、rtherunderstandingdesignmechanismofwindturbines．Keywords：Windturbines；Transmissionsystem；Gearbox；Dynamicsanalysis随着煤、石油、天然气等化石能源的枯竭，寻为世界上的风能大国，我国尚不具备独立开发风力机求新的替代能源是当今生存和发展所必须解决的紧尤其是大型风力机的能力，迄今为止国内己投人运行迫问题。风能资源由于清洁无污染、蕴藏量大、可的风力发电机组绝大部分是进口的，对外依赖性强。再生且风

7、力发电是新能源中技术最成熟、最具规模国产化进程基本上是依靠从国外引进生产技术来仿开发条件和商业化发展前景的发电方式之一，因其制。这种仿制秉承着快速见成效的思想，但并没有掌具有良好的经济效益和社会效益，风力发电越来越握风力发电机设计的真正核心技术，且国内风力发电受到世界各国政府的高度重视。近几年来，全世界机组的故障率明显高于国外。因此，作者采用计算机风电装机容量年平均增长率超过30％，成为发展最辅助工程(CAE)技术，重新设计750kW风力发电快的能源⋯。机组传动系统，并对其进行仿真分析，进一步优

8、化其中国风能资源丰富，现估计实际可开发量2．53结构参数，力探讨风电机组传动系统的设计机理、加亿千瓦，为风力发电提供了可靠的资源保证，开发风快国产化进程提供必要的参考。能源是国家能源建设实施可持续发展战略的需要，是1风电机组传动系统促进能源结构调整、减少环境污染、推进技术进步的1．1风能发电的基本原理重要手段，因此必将成为2l世纪中国重要的能源之风能发电是一个涉及机械、空气动力、电力电子一。“十五”、“十一五”期间，中国发电设备容量规技术、自动控制等多学科的复杂问题，其核心内容是模取得历史性突破