资源描述：
《大型风电机组振动分析和在线状态监测技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷第6期沈阳工业大学学报Vol129No162007年12月JournalofShenyangUniversityofTechnologyDec.2007文章编号:1000-1646(2007)06-0627-06风力发电技术【特约】大型风电机组振动分析和在线状态监测技术姚兴佳,刘颖明,刘光德,邢作霞,鲍洁秋(沈阳工业大学风能技术研究所,沈阳110023)摘要:风力机是一个刚柔耦合的多体系统,作用在风力机上的空气动力、惯性力和弹性力等交变载荷会使系统产生变形或振动,影响风力机的正常运行,严重时会导致风力机损坏,为此振动稳定性成为机组设计首要关注和解
2、决的问题.从机组的振动原因分析入手,研究了主要振动源的动力学方程,对塔架进行了Campell共振图分析,用有限元分析方法计算出塔架的固有频率和振型,为机组设计提供了依据,通过在线振动监测手段验证了设计的有效性.关键词:变速变距;风电机组;振动;在线监测;Campell分析中图分类号:TM614文献标识码:AVibrationanalysisandonlineconditionmonitoringtechnologyforlargewindturbineYAOXing2jia,LIUYing2ming,LIUGuang2de,XINGZuo2xia,BAO
3、Jie2qiu(WindEnergyInstitute,ShenyangUniversityofTechnology,Shenyang110023,China)Abstract:Forthevariablespeedoperationoflargescalewindturbine,thevibrationandcorrespondinglycausedloadarekeyproblemsthatcannotbeignored.Bothvibrationanalysisandmonitoringforalargewindturbinewerediscuss
4、ed.Firstly,thevibrationreasonandexcitationresourceoflargevariablespeedwindturbinewereanalyzed.Secondly,dynamicequationsandtowerCampelldiagramwereproposed.Thirdly,thenaturalfrequcyandexcitedfrequencyoftowerwereanalyzedbyfiniteelementmethod.Finally,thedesignsafetyandvaliditywerever
5、ifiedbyonlinevibratonmonitoring.Keywords:variablespeedadjustablepitch;windturbine;vibration;monitoringonline;Campellanalysis风力机是一个刚柔组合的多体系统,随着风传动系统的振动;③风力机控制系统(包括偏航力机额定功率的增加,塔架高度和风轮直径都已系统和变桨距系统等)的稳定性和动力响应;④[1-2]突破100m量级,叶片的刚度越来越小,叶片的柔风力机系统的振动.性越来越大.当风力机在自然风条件下运行时,作引起机组振动的振动源,包括风轮
6、的气弹效用在风力机上的空气动力、惯性力和弹性力等交应、机电驱动链的扭曲振动效应、偏航引起的振变载荷会使系统产生变形或振动,影响风力机的动、风轮周期转动引起的风轮塔架耦合的整机振正常运行,严重时会导致风力机损坏.因此,风力动等,其中塔架振动较为危险,在设计中尤为注[3]机设计必须考虑系统的稳定性和在外部载荷作用意.下的动力响应,包括机械振动稳定性和动力响应,在机组完成原始设计后,采用在线振动监测以及气动弹性稳定性和动力响应.主要有:①风手段进行各振动源的测试和分析,从而验证设计力机气动弹性稳定性和动力响应;②风力机机械的正确性.收稿日期:2007-09-2
7、0.基金项目:国家863计划资助项目(2005AA512020).作者简介:姚兴佳(1948-),男,辽宁抚顺人,教授,博士生导师,主要从事风力发电技术等方面的研究.628沈阳工业大学学报第29卷本文从机组的振动原因分析入手,研究主要偏航振动的激励源为风轮和机舱的气动力和振动源的动力学方程,对塔架进行Campell共振力矩,主要来自于风切变或塔影效应.图分析,再从有限元手段分析出塔架的固有频率大型风力发电机组的整机振动一般为风轮和和振型,为机组设计提供依据,最后通过在线振动塔架的耦合振动.塔架的固有频率与实际刚度直监测手段验证设计的有效性.接相关,按照塔
8、架固有频率与叶片通过塔架频率3P(3叶片,如果是2叶片,则为2P)的相对位置1风
