大型风力发电机组动力学

图书信息

作者：赵萍等著

出版社：科学出版社

定价：108.00

ISBN：9787030526953

出版时间：2017-05-01

分类：图书,行业职业,工业技术,水利电力

商品介绍

目录

序言

前言

第1章风电机组动力学研究现状1

1.1国内外风电机组动力学研究现状1

1.2国内外风电机组动力学分析研究方法3

1.3国内外风电机组动力学相关研究4

第2章风电机组整机动力学8

2.1多体动力学基本概念8

2.2多体动力学原理10

2.2.1虚位移原理10

2.2.2Hamilton原理10

2.2.3Lagrange方程11

2.2.4阻尼矩阵12

2.2.5Newmark方法12

2.3多体动力学仿真软件介绍13

2.3.1SIMPACK14

2.3.2ADAMS14

2.3.3SAMCEF15

2.4风电机组多体动力学建模16

2.4.1风电机组建模过程16

2.4.2风电机组坐标系18

2.4.3叶片柔性体建模20

2.4.4复杂柔性体建模22

2.5整机动力学25

2.5.1风电机组虚拟样机建模25

2.5.2动力学模型参数计算29

2.5.3动力学仿真结果分析29

第3章风电机组传动系统动力学35

3.1风电机组传动泵统动力学分析概述35

3.2风电机组传动系统动力学分析37

3.2.1风电机组传动系统动力学建模37

3.2.2频域分析50

3.2.3时域分析67

3.2.4分析结果75

3.3基于动力学模型的参数敏感性研究76

3.3.1叶片长度和重量76

3.3.2齿轮箱弹性支撑跨距78

3.3.3齿轮箱弹性支撑刚度81

第4章风电机组发电机动力学83

4.1风电机组发电机物理模型83

4.2发电机动态性能研究85

4.2.1发电机仿真模型85

4.2.2发电机仿真模态计算88

4.3发电机模态试验89

4.3.1模态试验概述89

4.3.2模态分析方法92

4.3.3发电机整体模态试验94

4.4发电机敏感参数研究100

4.4.1弹性支撑刚度100

4.4.2轴承刚度101

4.5发电机动力学模型对风电机组动态性能的影响研究106

第5章风电机组齿轮箱动态性能研究108

5.1风电机组齿轮传动系统108

5.2齿轮箱动态性能研究112

5.2.1齿轮箱的模态计算112

5.2.2齿轮箱关键动态性能参数研究114

5.3风电机组运行环境下齿轮箱振动测试研究117

5.3.1测试概述117

5.3.2齿轮箱顶部振动加速度分析117

5.3.3扭力臂振动位移分析123

5.4齿轮箱旋转零部件模态测试124

5.4.1边界条件124

5.4.2高速输出轴124

第6章风电机组叶轮不平衡特性研究132

6.1风电机组质量不平衡133

6.2风电机组叶轮不平衡仿真研究135

6.2.1仿真模型135

6.2.2叶轮质量不平衡仿真分析137

6.2.3叶轮气动不平衡仿真分析147

第7章风电机组偏航系统动力学157

7.1滑动偏航轴承工作原理157

7.2风电机组偏航系统低速抖动动力学特性研究158

7.2.1偏航系统低速抖动机理分析158

7.2.2偏航系统低速抖动运动学模型159

7.2.3偏航系统低速抖动动力学仿真161

7.3主动偏航过程兆瓦级风电机组偏航系统振动数学模型168

7.3.1主动偏航过程兆瓦级风电机组偏航系统振动机理168

7.3.2主动偏航过程兆瓦级风电机组偏航系统平衡位置振动168

7.3.3主动偏航过程兆瓦级风电机组偏航系统摩擦失稳分析169

7.4偏航系统振动试验172

7.4.1试验设备172

7.4.2传感器布置172

7.4.3试验数据及结果分析172

第8章传动系统动力学试验177

8.1传动系统动力学试验概述177

8.2试验178

8.2.1试验原理及测试系统178

8.2.2测点布置180

8.2.3工况设置182

8.2.4试验基本步骤183

8.3试验结果分析183

8.3.1工况1：启动(0-1200r/min)结果分析183

8.3.2工况2：停机(1200-Or/min)结果分析189

8.3.3工况3(820r/min)结果分析191

8.3.4工况4(865r/min)结果分析200

8.3.5工况5(900r/min)、工况6(920r/min)、工况7(930r/min)结果分析206

8.3.6工况8(990r/min)、工况9(11000r/min)结果分析212

8.3.7工况10（l200r/min，额定）结果分析218

8.4主要试验结论224

参考文献226

内容简介

本书围绕多体动力学理论在大型风力发电机组研究中的应用，从整机、系统到关键零部件介绍了风电机组的各种动力学特性。主要内容包括：风电机组多体动力学建模与求解的原理，传动系统的动力学特性研究，关键部件齿轮箱、发电机动力学特性分析，质量不平衡和气动不平衡仿真分析研究，偏航系统运动规律和影响因素，传动系统动力学试验验证方案、设备、工况、数据分析及与仿真计算结果对比。