風(fēng)電機(jī)組傳動鏈扭振建模與壽命損耗分析
發(fā)布時間:2017-10-23 17:17
本文關(guān)鍵詞:風(fēng)電機(jī)組傳動鏈扭振建模與壽命損耗分析
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【摘要】:風(fēng)電機(jī)組運行過程中,由于風(fēng)速是經(jīng)常變化的,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組也必將受其影響而時刻處于變速運行之中;另一方面,不穩(wěn)定的電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時都會在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上施加瞬時電磁扭矩。風(fēng)速的變化和電網(wǎng)的波動都是長期的存在的,這就使得風(fēng)電機(jī)組傳動鏈經(jīng)常受到振蕩扭矩的作用,其對傳動鏈的長期影響是不可忽視的。發(fā)電機(jī)故障雖是短期過程,但其對傳動鏈造成的瞬時扭矩很大。這些不穩(wěn)定的激勵源對傳動鏈本身的強度和壽命都將造成不利影響。本文首先對風(fēng)電機(jī)組傳動鏈進(jìn)行了扭振建模,將傳動鏈等效為單軸線的集中質(zhì)量模型,并用傳遞矩陣法分析了傳動鏈模型的固有特性。選取了對傳動鏈影響較大的三種扭振激勵源:變化的風(fēng)速、電網(wǎng)次同步振蕩和.發(fā)電機(jī)匝間短路,用Newmark-β法和Riccati傳遞矩陣法相結(jié)合的算法對傳動鏈扭振動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行分析。最后,用局部應(yīng)力應(yīng)變法和雨流計數(shù)法對傳動鏈在這三種不平衡激勵源作用下的安全性和壽命損耗進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】:風(fēng)電機(jī)組 傳動鏈建模 扭振 壽命損耗
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TM315
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-13
- 1.1.1 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀9-10
- 1.1.2 傳動鏈扭振研究選題背景10-13
- 1.2 課題研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 風(fēng)電機(jī)組傳動鏈建模研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.2 風(fēng)電機(jī)組傳動鏈扭振研究14-15
- 1.2.3 構(gòu)件疲勞壽命研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 本論文的主要工作16-17
- 第2章 傳動鏈模型的建立17-25
- 2.1 風(fēng)電機(jī)組傳動鏈介紹17-18
- 2.2 傳動鏈的;18-22
- 2.2.1 傳動鏈的等效多軸線集中質(zhì)量模型18-22
- 2.3 傳動鏈模型固有特性計算22-24
- 2.3.1 傳遞矩陣法22-24
- 2.3.2 Holzer法計算固有頻率24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第3章 傳動鏈扭振的響應(yīng)計算25-35
- 3.1 引起傳動鏈扭轉(zhuǎn)不平衡的激勵源25-30
- 3.1.1 風(fēng)力變化對扭振的影響25-26
- 3.1.2 電磁力矩波動對扭振的影響26-30
- 3.1.2.1 次同步振蕩28-29
- 3.1.2.3 匝間短路故障29-30
- 3.2 動態(tài)響應(yīng)分析30-34
- 3.3 本章小結(jié)34-35
- 第4章 傳動鏈安全性分析及壽命損耗計算35-42
- 4.1 扭振疲勞破壞的特點35-36
- 4.2 局部應(yīng)力應(yīng)變法計算疲勞壽命36-41
- 4.2.1 危險截面及其應(yīng)力集中系數(shù)36-37
- 4.2.2 材料扭轉(zhuǎn)S-N曲線估計方法37-38
- 4.2.3 循環(huán)計數(shù)方法——雨流計數(shù)法38-40
- 4.2.4 疲勞損傷壽命計算公式40-41
- 4.2.5 疲勞累計損傷壽命計算41
- 4.3 本章小結(jié)41-42
- 第5章 實例分析42-54
- 5.1 機(jī)型介紹42-43
- 5.2 建模和固有特性分析43-45
- 5.3 交變載荷下傳動鏈疲勞壽命分析45-53
- 5.3.1 傳動鏈靜應(yīng)力分析47
- 5.3.2 交變風(fēng)速47-49
- 5.3.3 次同步振蕩49-51
- 5.3.4 發(fā)電機(jī)兩相短路51-53
- 5.4 本章小結(jié)53-54
- 第6章 結(jié)論與展望54-55
- 6.1 結(jié)論54
- 6.2 展望54-55
- 附表55-57
- 參考文獻(xiàn)57-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果61-62
- 致謝62
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 李東東,陳陳;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動態(tài)模型研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2005年03期
,本文編號:1084499
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/1084499.html
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