風(fēng)力發(fā)電機(jī)隔振技術(shù)研究.pdf

1、風(fēng)能是一種蘊(yùn)藏豐富且可再生的潔凈自然能源，如何開發(fā)利用已經(jīng)引起世界各國(guó)的重視。2012年，中國(guó)的風(fēng)機(jī)總裝機(jī)容量超過(guò)美國(guó)，躍居世界第一，我國(guó)已成為全球風(fēng)電裝機(jī)容量最多的國(guó)家和風(fēng)電設(shè)備制造大國(guó)。然而，國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)起步晚、基礎(chǔ)薄，各項(xiàng)核心技術(shù)主要依靠進(jìn)口，故對(duì)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的研究具有深遠(yuǎn)意義。本文主要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)隔振技術(shù)進(jìn)行研究，主要分為四方面內(nèi)容：
　　第一、借助Matlab平臺(tái)，根據(jù)剛體動(dòng)力學(xué)法和工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，編制了動(dòng)力設(shè)

2、備隔振計(jì)算軟件。借助軟件對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)隔振系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析研究，結(jié)果表明，隔振系統(tǒng)的固有頻率不在合理的范圍內(nèi)，可能導(dǎo)致系統(tǒng)共振，且在正常工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，隔振效果較差，應(yīng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)隔振系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。
　　第二、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)隔振系統(tǒng)振動(dòng)特性和三向隔振效果。系統(tǒng)振動(dòng)特性分析主要通過(guò)振動(dòng)加速度總值分析、三分之一倍頻分析、線性頻譜分析得到。對(duì)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(jìn)。在18.33Hz～30.17Hz頻率范圍內(nèi)，隔振效果比較差,驗(yàn)證了軟件計(jì)算結(jié)果。
　　第三、以某發(fā)電機(jī)組作為研究對(duì)象，計(jì)算其整機(jī)振動(dòng)烈度，與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)振動(dòng)烈度計(jì)算程序的可靠性。以風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)振動(dòng)烈度最小作為優(yōu)化目標(biāo)，以系統(tǒng)固有頻率作為約束條件，開發(fā)優(yōu)化程序，設(shè)計(jì)三個(gè)方案，對(duì)隔振器的三向剛度進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)三個(gè)方案結(jié)果，利用軟件分別進(jìn)行隔振系統(tǒng)計(jì)算，分析系統(tǒng)的各項(xiàng)性能，確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)電機(jī)組彈性支撐組件的設(shè)計(jì)技術(shù)研發(fā)，使彈性支承達(dá)到系統(tǒng)的性能要求。研究了彈性支撐中的金屬橡膠復(fù)合件、模片、頂蓋和底座等結(jié)構(gòu)的有限元建模方法，解決了金屬橡膠復(fù)合件的耦合建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)材料非線性建模技術(shù)，分析了彈性支承的剛度性能和關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度?；谟邢拊夹g(shù)，研究高性能彈性支撐金屬橡膠復(fù)合件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，分別分析了橡膠硬度、錐形簧錐度、橡膠層厚度、開孔設(shè)計(jì)等對(duì)風(fēng)電彈性支承性能