大型风力发电机组塔架优化设计 被引量：6

1

作者 刘胜祥 宋晓萍 +1 位作者 陈习坤 曾毅 《水电能源科学》 北大核心 2012年第7期210-213,共4页

鉴于塔架对风力发电机组的承载能力、使用寿命与安全的影响,因此对塔架进行科学、合理的设计尤为重要。提出了风力发电机组塔架的设计思路,总结了静强度、屈曲稳定及模态分析等理论基础的特点,通过整合这些理论基础给出了优化设计步骤,... 鉴于塔架对风力发电机组的承载能力、使用寿命与安全的影响,因此对塔架进行科学、合理的设计尤为重要。提出了风力发电机组塔架的设计思路,总结了静强度、屈曲稳定及模态分析等理论基础的特点,通过整合这些理论基础给出了优化设计步骤,并以湘潭电机股份有限公司某大型风机为例,采用Matlab对塔架进行了优化设计。结果表明,采用基础理论对塔架进行优化设计是简单有效的方法之一,且在满足各项安全指标的前提下,有效地控制了塔架重量,适合推广应用。 展开更多

关键词 风力发电机 塔架 优化设计 静强度 屈曲稳定 模态分析

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基于热损伤累加准则的风力发电机绝缘寿命预测 被引量：5

2

作者 丁亮 徐蕊 +2 位作者 罗华利 杨小林 杨振河 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第10期57-61,共5页

采用有限元法对大功率永磁直驱风力发电机定子三维温度场进行计算,得到了电机定子温度场。对发电机进行了试验测试,测试结果与计算结果较为接近,验证了计算的准确性。研究结果表明,电机端部绕组温度高于中间绕组,最高温度点在背风侧的... 采用有限元法对大功率永磁直驱风力发电机定子三维温度场进行计算,得到了电机定子温度场。对发电机进行了试验测试,测试结果与计算结果较为接近,验证了计算的准确性。研究结果表明,电机端部绕组温度高于中间绕组,最高温度点在背风侧的端部绕组,最高温度与平均温度相差16℃左右。引入Miner准则,提出一种基于热损伤累加准则的电机绝缘寿命前期预测方法,应用该方法对大功率永磁直驱风力发电机绝缘寿命进行了预测,发现电机绝缘寿命余度很大。 展开更多

关键词 风力发电机 绝缘寿命 温度场 热损伤累加

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大型永磁直驱同步风力发电机电磁振动的仿真分析 被引量：1

3

作者 丁亮 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第11期39-42,共4页

文章研究了大功率、多极数、低转速的大型永磁直驱同步风力发电机电磁振动问题,首先利用Ansoft软件计算发电机电磁场,然后根据Maxwell应力张量理论得到发电机定子时空分布的电磁力,再由二维傅里叶变换分析电磁力波的组成,建立了电机定... 文章研究了大功率、多极数、低转速的大型永磁直驱同步风力发电机电磁振动问题,首先利用Ansoft软件计算发电机电磁场,然后根据Maxwell应力张量理论得到发电机定子时空分布的电磁力,再由二维傅里叶变换分析电磁力波的组成,建立了电机定子振动的三维计算模型,最后应用Ansys软件对定子进行模态分析,将电磁力作为激励源计算定子的瞬态响应。该计算结果与测试结果较为近,可以在工程中应用。 展开更多

关键词 永磁直驱风力发电机 电磁力波 模态分析 电磁振动

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永磁直驱风力发电机组弯头形机舱优化分析 被引量：2

4

作者 陈方述 阳雪兵 石峰 《南方能源建设》 2023年第1期154-159,共6页

[目的]针对某型永磁直驱风力发电机组机舱几何外形不规则,受载荷复杂、重量较大的情况,需对其进行优化分析与设计。[方法]基于有限元方法,建立了机舱的有限元模型,分析了弯头形机舱的几何结构和主要形状影响参数,并基于分析结果对参数... [目的]针对某型永磁直驱风力发电机组机舱几何外形不规则,受载荷复杂、重量较大的情况,需对其进行优化分析与设计。[方法]基于有限元方法,建立了机舱的有限元模型,分析了弯头形机舱的几何结构和主要形状影响参数,并基于分析结果对参数进行优化调整与复核计算。[结果]优化后的机舱最大von Mises应力由181 MPa减小到173 MPa,应力降低了4.4%,满足强度要求,重量由52.7 t减小到45.2 t,重量减少了约14.2%。[结论]研究表明,优化效果明显,为风电机组此类机舱设计与优化方法提供了借鉴和参考。 展开更多

关键词 永磁直驱 风力发电机组 机舱 重量 优化

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从天气尺度到风力机尺度大气运动的动力模拟 被引量：8

5

作者 李军 宋晓萍 +2 位作者 程雪玲 胡非 朱蓉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期806-811,共6页

建立起中尺度天气模式WRF(weather research and forecasting)和计算流体力学模式Fluent的耦合系统,将WRF输出当做边界条件驱动Fluent,用于风场信息的精确模拟。利用该系统对下垫面条件复杂的鄱阳湖区域风场进行模拟分析,并将模拟数据... 建立起中尺度天气模式WRF(weather research and forecasting)和计算流体力学模式Fluent的耦合系统,将WRF输出当做边界条件驱动Fluent,用于风场信息的精确模拟。利用该系统对下垫面条件复杂的鄱阳湖区域风场进行模拟分析,并将模拟数据与两个测风数据集进行定量比较,结果表明WRF耦合Fluent系统模拟的近地风场信息比WRF直接模拟结果有明显改善,证实中尺度天气模式耦合计算流体力学模式的技术思路有很好的可行性。这个耦合系统实现了从天气尺度到风力机尺度大气运动的模拟,能相对准确地给出风电场区域小尺度地形变化引起的风场细节。 展开更多

关键词 天气尺度 小尺度 CFD WRF FLUENT

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随机载荷作用下的风力机高强度螺栓疲劳特性分析 被引量：15

6

作者 刘胜祥 宋晓萍 +1 位作者 曾毅 龙辛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期201-206,共6页

结合工程实际,建立了基于Palmgren Miner线性累积损伤法则的高强度螺栓安全寿命估计方法,考虑到施工时的不确定性,进行平均应力的修正,分析风机上高强度螺栓的力学特性,编制螺栓的疲劳计算程序。为螺栓的设计与校核、疲劳寿命分析、整... 结合工程实际,建立了基于Palmgren Miner线性累积损伤法则的高强度螺栓安全寿命估计方法,考虑到施工时的不确定性,进行平均应力的修正,分析风机上高强度螺栓的力学特性,编制螺栓的疲劳计算程序。为螺栓的设计与校核、疲劳寿命分析、整机可靠性分析等提供了理论基础和实用的分析方法。 展开更多

关键词 高强度螺栓 力学特性 疲劳寿命 风力发电机

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海上风机可靠性评估

7

作者 李颖峰 田诗杰 《装备环境工程》 CAS 2013年第5期27-31,41,共6页

依据国内外相关可靠性设计标准以及IEC 61400系列风力发电机组开发标准,结合XE-5 MW海上风机设计开发,建立了整套的海上风力发电机组可靠性设计评估流程,制定了适用于海上风力发电机组工程研发的可靠性建模、可靠性分配、可靠性预计、FM... 依据国内外相关可靠性设计标准以及IEC 61400系列风力发电机组开发标准,结合XE-5 MW海上风机设计开发,建立了整套的海上风力发电机组可靠性设计评估流程,制定了适用于海上风力发电机组工程研发的可靠性建模、可靠性分配、可靠性预计、FMECA和FTA的分析方法,并以上述可靠性设计评估流程和方法对XE-5 MW海上风机开展了可靠性定性和定量评估。 展开更多

关键词 海上风机 可靠性评估 故障模式 定性分析 定量分析

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基于非线性接触的风电基础数值模拟 被引量：6

8

作者 张家志 王超飞 +4 位作者 吕伟荣 罗雯 吕祥云 向际超 宋晓萍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期591-597,共7页

运用通用有限元分析软件ANSYS程序,对风力机基础的简化模型试验进行基于面面接触的非线性有限元模拟与分析,并对其内部钢板表面的应变分布以及钢-混凝土的滑移粘结等性能进行研究,建议基础环的锚固长度为700 mm。根据简化试验模型的非... 运用通用有限元分析软件ANSYS程序,对风力机基础的简化模型试验进行基于面面接触的非线性有限元模拟与分析,并对其内部钢板表面的应变分布以及钢-混凝土的滑移粘结等性能进行研究,建议基础环的锚固长度为700 mm。根据简化试验模型的非线性接触模型参数,建立足尺风力机基础有限元模型,研究风电基础在极端工况下的混凝土、基础钢环及钢筋的应力应变分布。计算结果表明,该实际风力机基础在极端工况下尽管出现了局部混凝土受拉破坏,但由于钢筋的参与抑制了裂缝的开展,整体结构受力良好,完全能保证上部结构的正常运行。 展开更多

关键词 风电基础 简化模型 接触非线性 足尺 极端工况

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风电机组基础中钢板与混凝土间接触分析 被引量：2

9

作者 张家志 石峰 +2 位作者 向际超 曾毅 宋晓萍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期763-768,共6页

将大型风电机组基础简化为1/4缩比例微元模型,通过对简化模型试件进行拉拔试验,研究其粘结应力分布规律,并提出相应的理论表达式。同时,运用ANSYS建立风电机组基础缩尺简化试验的有限元模型,运用面面接触技术模拟钢板与混凝土间的接触,... 将大型风电机组基础简化为1/4缩比例微元模型,通过对简化模型试件进行拉拔试验,研究其粘结应力分布规律,并提出相应的理论表达式。同时,运用ANSYS建立风电机组基础缩尺简化试验的有限元模型,运用面面接触技术模拟钢板与混凝土间的接触,对风电基础中钢板与混凝土间的粘结滑移性能进行模拟。计算结果表明,所采用的有限元分析方法能较好地模拟试验结果,可用于工程实际分析。 展开更多

关键词 风电机组基础 简化模型 接触 粘结 滑移

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大型风机连接螺栓的疲劳特性分析 被引量：4

10

作者 刘胜祥 宋晓萍 向际超 《水电能源科学》 北大核心 2013年第7期169-172,共4页

通过分析大型风机螺栓力学特性,建立了基于Palmgren Miner线性累积损伤法则的高强度螺栓安全寿命估计方法,考虑到施工时的不确定性,进行了平均应力的修正,给出了不同螺栓规格和法兰厚度的相对弹性系数确定方法,采用Matlab编制了螺栓疲... 通过分析大型风机螺栓力学特性,建立了基于Palmgren Miner线性累积损伤法则的高强度螺栓安全寿命估计方法,考虑到施工时的不确定性,进行了平均应力的修正,给出了不同螺栓规格和法兰厚度的相对弹性系数确定方法,采用Matlab编制了螺栓疲劳计算程序,计算出最危险疲劳工况及其疲劳损伤值,并发现疲劳损伤最大的螺栓与极限状态下的危险螺栓的位置并不重合。 展开更多

关键词 风力发电机组 螺栓 疲劳特性 力学特性

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风机叶片山地运输车辆转弯半径与道路占用分析 被引量：10

11

作者 郭迎福 刘亦 +2 位作者 刘厚才 许华 唐伟 《公路与汽运》 2013年第4期11-14,共4页

现在很多风场均分布在山区,山区风场风机叶片均较长,若按照传统的运输方式,车辆转弯中遇到障碍物时必须采取道路改造措施。风机叶片专用运输装置可将风机叶片举升并水平旋转一定角度,从而避让障碍,减小对道路宽度的要求,极大地节省道路... 现在很多风场均分布在山区,山区风场风机叶片均较长,若按照传统的运输方式,车辆转弯中遇到障碍物时必须采取道路改造措施。风机叶片专用运输装置可将风机叶片举升并水平旋转一定角度,从而避让障碍,减小对道路宽度的要求,极大地节省道路改造费用。文中对这种运输方式的运输车最小转弯半径与道路占用情况进行了理论计算,并与普通半挂车进行对比分析,通过实例分析论证了这种车辆相对普通车辆对道路条件更高的适应性。 展开更多

关键词 专用汽车 风机叶片运输车 转弯半径 道路占用

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高速电机柔性转子临界转速的计算与验证 被引量：2

12

作者 关世海 孙洁 +2 位作者 赵东芝 张海凤 向善海 《新型工业化》 2020年第4期13-16,22,共5页

高速电机的额定转速比常规电机相比更容易接近临界转速,当电机额定转速接近临界转速时,电机会发生剧烈的振动,影响电机安全运行和寿命。刚性转子高速电机由于转轴较粗,电机体积大,无法提高电机单机容量,耗材多。柔性转子由于临界转速低... 高速电机的额定转速比常规电机相比更容易接近临界转速,当电机额定转速接近临界转速时,电机会发生剧烈的振动,影响电机安全运行和寿命。刚性转子高速电机由于转轴较粗,电机体积大,无法提高电机单机容量,耗材多。柔性转子由于临界转速低,体积小,能提高电机单机容量,但实际工程上很难设计为柔性性转子,需要穿越1阶临界转速,工作在1阶临界转速和2阶临界转速中间的安全区域,而这个安全区域的范围却不好计算。本文基于一台6300kW、60Hz的高速电机,系统计算和验证了影响柔性转子的刚度支撑和铁芯等效刚度两个系数,从而准确计算了该高速电机的临界转速,为研究高速电机柔性转子提供参考。 展开更多

关键词 高速电机 临界转速 柔性转子 锤击试验

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基于风向预测的新型偏航控制方法 被引量：4

13

作者 肖玥 封焯文 +1 位作者 余子鹏 阳雪兵 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期144-149,共6页

提出一种基于风向预测的新型控制方案,该控制方案涉及一种新颖的控制结构,包含风向预测模型和新型偏航控制。在上述控制结构下,利用基于自回归综合移动平均线的卡尔曼滤波模型来预测风向,同时提出一种基于有限控制集的模型预测控制方法... 提出一种基于风向预测的新型控制方案,该控制方案涉及一种新颖的控制结构,包含风向预测模型和新型偏航控制。在上述控制结构下,利用基于自回归综合移动平均线的卡尔曼滤波模型来预测风向,同时提出一种基于有限控制集的模型预测控制方法。为证明所提方案的可行性和优越性,开发一种新型偏航控制器并用工业数据进行仿真测试,然后将其性能与工业偏航控制器相比,结果表明新型偏航控制器具有更小的偏航误差,因此增加了最大风力获取能力。 展开更多

关键词 风能 风力机 偏航控制 模型预测控制

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湿热沿海地区环境条件对风电机组的影响分析 被引量：15

14

作者 李慧 黄海军 +3 位作者 王俊 赵钺 黄开云 宋晓萍 《装备环境工程》 CAS 2013年第5期17-21,26,共6页

主要针对我国东南湿热沿海地区的温湿度、盐雾、台风和雷暴等环境因素进行分析,并对各个环境因素对风电机组正常运行可能产生的不利影响进行了总结,对风电机组在东南沿海地区恶劣的环境条件下的设计、制造、运行和维护提供了一定的参考。

关键词 湿热沿海 风电机组 环境条件 影响分析

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大型双排四点接触球轴承摩擦力矩特性研究 被引量：6

15

作者 阳雪兵 章滔 +3 位作者 何录忠 卜忠颉 刘明志 李敏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期356-363,共8页

在双排四点接触球轴承静力学分析基础上,建立轴承滚动体与滚道间摩擦力矩的数值计算模型,并对载荷工况、轴承几何参数与摩擦力矩之间的关系进行理论分析。分析结果表明,双排四点接触球轴承在较小的倾覆力矩工况下运行,轴承初始接触角约... 在双排四点接触球轴承静力学分析基础上,建立轴承滚动体与滚道间摩擦力矩的数值计算模型,并对载荷工况、轴承几何参数与摩擦力矩之间的关系进行理论分析。分析结果表明,双排四点接触球轴承在较小的倾覆力矩工况下运行,轴承初始接触角约为50°,沟曲率半径系数为0.53~0.54,游隙取0~-0.05 mm,同时选择较小的节圆直径,有利于减小轴承滚动体与滚道间摩擦力矩,降低轴承磨损量,延长轴承使用寿命。 展开更多

关键词 风电机组 摩擦力矩 转盘轴承 四点接触 双排球轴承 轴承几何参数

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我国湿热沿海风电机组服役环境条件研究 被引量：8

16

作者 陈川 王俊 +3 位作者 黄海军 揭敢新 赵钺 宋晓萍 《装备环境工程》 CAS 2015年第2期116-120,共5页

目的为我国湿热沿海风电设备的设计、制造、运行维护及标准制定提供参考依据。方法通过对湿热沿海风电机组服役环境条件的监测,包括风电机组运行环境温湿度数据、腐蚀数据等,分析湿热沿海地区主要环境因素对风电机组的影响。结果针对我... 目的为我国湿热沿海风电设备的设计、制造、运行维护及标准制定提供参考依据。方法通过对湿热沿海风电机组服役环境条件的监测,包括风电机组运行环境温湿度数据、腐蚀数据等,分析湿热沿海地区主要环境因素对风电机组的影响。结果针对我国湿热沿海环境条件提出了关键设备和材料的环境技术要求及试验方法。结论对风电机组面临的环境问题提出相应的改进措施及建议。 展开更多

关键词 风电 湿热沿海 环境失效 技术要求

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我国东南沿海与欧洲沿海风电机组服役环境条件的差异性分析 被引量：4

17

作者 陈川 王俊 +3 位作者 黄海军 揭敢新 黄开云 宋晓萍 《装备环境工程》 CAS 2013年第5期22-26,共5页

对我国东南沿海主要的气象环境条件因素,包括温度、湿度、风资源、台风、雷暴等,以及它们对风电机组的影响与欧洲沿海进行了对比分析。结果表明,我国东南沿海地区与欧洲沿海气象环境条件有着显著差异,对风电机组有着不同的影响,发展海... 对我国东南沿海主要的气象环境条件因素,包括温度、湿度、风资源、台风、雷暴等,以及它们对风电机组的影响与欧洲沿海进行了对比分析。结果表明,我国东南沿海地区与欧洲沿海气象环境条件有着显著差异,对风电机组有着不同的影响,发展海上风电不能完全借鉴欧洲海上风电场经验。研究结果为我国东南沿海海上风电机组的设计、制造、运行和维护提供了参考。 展开更多

关键词 海上风电 东南沿海 气象环境条件 欧洲沿海

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自动润滑系统在风机变桨轴承上的应用现状及问题解决方法 被引量：6

18

作者 付双军 钟本旺 +1 位作者 田丰 张学文 《内燃机与配件》 2019年第18期247-249,共3页

文中以2MW风机上变桨轴承自动润滑系统为例,阐述了自动润滑系统工作原理和组成结构,以及自动润滑系统在风机上的应用现状及解决问题的方法,对实际的工程应用中有一定的借鉴作用。

关键词 自动润滑系统 工作原理 轴承 润滑点

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