風力發(fā)電機隔振技術研究.pdf

1、風能是一種蘊藏豐富且可再生的潔凈自然能源，如何開發(fā)利用已經引起世界各國的重視。2012年，中國的風機總裝機容量超過美國，躍居世界第一，我國已成為全球風電裝機容量最多的國家和風電設備制造大國。然而，國內風電行業(yè)起步晚、基礎薄，各項核心技術主要依靠進口，故對風力發(fā)電產業(yè)核心技術的研究具有深遠意義。本文主要對風力發(fā)電機系統(tǒng)隔振技術進行研究，主要分為四方面內容：
　　第一、借助Matlab平臺，根據剛體動力學法和工程實際經驗，編制了動力設

2、備隔振計算軟件。借助軟件對風力發(fā)電機隔振系統(tǒng)進行計算，對結果進行分析研究，結果表明，隔振系統(tǒng)的固有頻率不在合理的范圍內，可能導致系統(tǒng)共振，且在正常工作轉速范圍內，隔振效果較差，應對風力發(fā)電機隔振系統(tǒng)進行重新設計。
　　第二、通過現場試驗，分析風力發(fā)電機隔振系統(tǒng)振動特性和三向隔振效果。系統(tǒng)振動特性分析主要通過振動加速度總值分析、三分之一倍頻分析、線性頻譜分析得到。對系統(tǒng)隔振效果分析可知，垂向和橫向隔振效果一般，縱向隔振效果較差，有待

3、改進。在18.33Hz～30.17Hz頻率范圍內，隔振效果比較差,驗證了軟件計算結果。
　　第三、以某發(fā)電機組作為研究對象，計算其整機振動烈度，與實驗測試結果進行對比，驗證了風力發(fā)電機整機振動烈度計算程序的可靠性。以風力發(fā)電機整機振動烈度最小作為優(yōu)化目標，以系統(tǒng)固有頻率作為約束條件，開發(fā)優(yōu)化程序，設計三個方案，對隔振器的三向剛度進行優(yōu)化，對三個方案結果，利用軟件分別進行隔振系統(tǒng)計算，分析系統(tǒng)的各項性能，確定風力發(fā)電機隔振系統(tǒng)的最佳

4、剛度。
　　第四、采用有限元輔助分析（CAE），開展風電機組彈性支撐組件的設計技術研發(fā)，使彈性支承達到系統(tǒng)的性能要求。研究了彈性支撐中的金屬橡膠復合件、模片、頂蓋和底座等結構的有限元建模方法，解決了金屬橡膠復合件的耦合建模技術，實現材料非線性建模技術，分析了彈性支承的剛度性能和關鍵部件的結構強度?；谟邢拊夹g，研究高性能彈性支撐金屬橡膠復合件的結構設計技術，分別分析了橡膠硬度、錐形簧錐度、橡膠層厚度、開孔設計等對風電彈性支承性能