偏航系統(tǒng)碰撞動力學建模方法與動態(tài)特性的仿真分析.pdf

1、風能作為一項清潔能源已經(jīng)受到了全世界各個國家的關(guān)注和重視，風力發(fā)電技術(shù)作為風能的主要利用形式也得到了迅速的發(fā)展。風能是一種隨機載荷，要確保風輪時時處于對風狀態(tài)，就需要偏航系統(tǒng)預測分析配合，根據(jù)來風的方向隨時調(diào)整風輪的朝向。所以，作為風力發(fā)電機的關(guān)鍵部件之一，偏航系統(tǒng)性能的好壞直接決定了風力發(fā)電機的發(fā)電質(zhì)量和風能利用率的高低。此外，由于風力發(fā)電機組工作在野外，工作環(huán)境惡劣，要承受許多交變載荷和隨機載荷，且偏航系統(tǒng)處在風力發(fā)電機機艙底部，安

2、裝維修都十分困難，這就對偏航系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性提出了很高的要求。因此，研究在運行過程中風力發(fā)電機偏航系統(tǒng)的動態(tài)特性是風力發(fā)電機設計中的重要任務之一。
　　本文以采用1.5MW風力發(fā)電機外齒式偏航系統(tǒng)為研究對象，研究其在運行過程中偏航系統(tǒng)的動力學特性以及齒輪碰撞力對偏航系統(tǒng)的影響。論文的主要研究工作包括:
　　1)基于多體系統(tǒng)動力學理論建立了風力發(fā)電機偏航系統(tǒng)齒輪的動力學模型。為了更真實的反應系統(tǒng)的碰撞過程，使用牛頓碰撞

3、模型來建立齒輪系統(tǒng)的動力學碰撞模型。
　　2)在ADAMS中對齒輪系統(tǒng)動力學碰撞模型進行仿真，得到齒輪碰撞力的規(guī)律，并進行分析，并將曲線進行數(shù)據(jù)提取，擬合成方程，為下一步研究做好準備。
　　3)利用赫茲接觸理論計算風力發(fā)電機偏航軸承在運行過程中的變形及接觸應力，并基于多體動力學理論建立了風力發(fā)電機偏航軸承的動力學模型;
　　4)在ADAMS中進行二次開發(fā)，定制相應的軸承仿真模塊，通過對軸承運行狀態(tài)的仿真得到了軸承在考慮