基于可靠性理论的风电机组偏航轴承寿命预测

应用可靠性理论对大型风力发电机组偏航轴承进行寿命预测.以1.2MW级风力发电机组为例,依据风力发电机组的载荷谱,并且考虑到实际工作过程中机舱底板和塔架的变形对偏航轴承的影响以及偏航轴承摆动的工作状况,利用可靠性设计的方法计算了风力发电机组的可靠性寿命.在失效概率为10%的情况下,偏航轴承的运行时间为1.329×105小时,可靠度达到99.2%.     

并网风力发电机偏航传动装置设计分析

目前的水平轴大型并网风力发电机组全部采用主动偏航系统.由于偏航系统的设计及运行质量直接影响风机的正常运行,因而也引起了风机设计制造领域的高度重视.偏航系统包括偏航检测与控制部分、偏航机构、扭缆保护装置三大部分.偏航机构由偏航动力源,偏航传动装置,偏航执行机构,偏航轴承和制动装置组成.通过对偏航机构传动方案、偏航系统功率,偏航系统传动比的分析给出大功率并网风力发电机偏航机构设计的原则、方法及主要参数选择范围和具体设计计算公式.     

双排四点接触球转盘轴承载荷分布的研究

变桨轴承和偏航轴承是风力发电机组关键部件之一,通常采用单排或双排四点接触球转盘轴承,运用赫兹弹性接触理论,建立了双排四点接触球转盘轴承力学模型,推导了基于联合载荷(轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩)作用下的轴承载荷分布计算公式,并运用数值迭代方法进行求解,最后以某兆瓦级风力发电机双排四点接触球变桨轴承为例,应用该模型进行了转盘载荷分布的数值计算和分析,初步说明该模型的合理性,为风电机组转盘轴承设计和选型提供了可靠地理论依据。     

接触角对风电轴承疲劳寿命的影响

风力发电机偏航轴承结构参数复杂,工作条件特殊,笔者通过仿真确定偏航轴承优化的结构参数,使此种轴承的疲劳寿命长,减少轴承在风场中的维修次数;采用有限元分析方法,建立了风电偏航轴承的三维有限元仿真模型,应用典型的联合载荷和边界条件,对各种不同接触角的轴承模型进行疲劳寿命分析,得出了轴承承载过程中的疲劳安全因子、疲劳寿命的相...     

论风力发电机组偏航系统的设计要点

介绍了风力发电机组偏航系统的形式,论述了偏航系统各主要组件的相关性,并对偏航系统组件设计时需要考虑的常见问题进行了分析,为风力发电机组偏航系统的设计与优化提供了技术参考。     

基于FTA的风力发电机组偏航系统故障分析

分析了风力发电机组偏航系统的偏航轴承故障、偏航制动盘故障、偏航驱动装置故障、偏航风向标故障、偏航计数器故障、液压管路故障,且建立了故障树.同时,通过技术和管理手段针对以上各类故障采取适合的预防措施,以此提高风电机组偏航系统的稳定性,保证风力发电机组平稳可靠运行.     

变桨轴承内部关键点检测方法

风力发电机组中的回转支承主要包括变桨轴承和偏航轴承。在风力发电机组中变桨轴承的损坏率是比较高的。由于变桨轴承安装于叶片和轮毂之间,既要保证在不同风速条件下风力发电机组正常工作,又要保证叶片可以相对其轴线旋转以达到变桨的目的,因此有必要对变桨轴承的加工及内部工序的检测进行严格的控制。     

风力发电机组偏航系统结构有限元分析

使用非线性有限元方法对风力发电机组偏航系统进行了结构分析。建立了风力发电机组偏航系统的有限元模型,提出了用gap单元模拟滚子,用多点约束模拟刹车器的简化方法。在极限载荷工况下对偏航系统关键部件的静强度进行了分析。分析结果显示了简化处理的合理性及优越性,表明在极限载荷下系统关键部件满足静强度要求。     

浅谈金风1.5MW风力发电机组偏航反馈丢失故障技改优化研究

风力发电机组偏航系统是风力发电机组中最关键的组成部分之一,本文重点就金风1.5MW风力发电机组偏航反馈丢失故障原因的分析与治理方法进行了阐述,偏航反馈回路在偏航过程中采用触点闭合的方式来反馈偏航的实际工作情况,从而提高风电机组控制系统和偏航控制系统的相互配合,使风电机组安全、稳定运行,保证最大发电量。     

风电偏航轴承轮齿的力学性能研究

风电偏航轴承作为风力发电机组连接塔筒和机舱关键部件,在实际运行中多采用四个小齿轮驱动。研究了偏航轴承轮齿在运行中的力学性能,以外齿式偏航轴承为例,考虑了轴承受均载与非均载的情况,利用有限元分析软件ABAQUS分别进行了模拟,比较了各种情况下偏航轴承轮齿的受力结果,得出结论为轮齿最大弯曲应力发生在主动小齿轮的齿根处,在非均载状态下偏航轴承轮齿最大齿根弯曲应力和齿面接触应力要比均载情况下大30%左右,并且提出了非均载系数,为设计校核偏航轴承提供了参考。     

风电机组变桨轴承摩擦力矩特性的实验研究

变桨轴承是风力发电机组中最关键的零部件之一,而轴承摩擦力矩则是影响变桨轴承运行性能的重要因素。介绍了一种风机变桨轴承摩擦力矩特性检验的方法,主要用于在地面实验室模拟风力发电机组实际运行中变桨轴承所承受的各种载荷,检测风力发电机组变桨轴承的摩擦力矩。     

风力发电机组偏航控制系统的优化及仿真

针对风精度在(±150)内时出现了风向标传感器不能正常工作,进而不能实现对风能的最大捕获,降低风力发电机组的发电效率的问题.提出了基于大范围风向变化的偏舷控制系统的优化策略:在风向变化绝对值(偏航角度)>150时,改善传感器自身性能;在风向变化绝对值<150时,采用陀螺仪和爬山算法相结合的方法来控制偏航机构.快速调节机舱的偏转角度,实现对捕获最大风能的偏航控制系统的优化.     

电控偏航型离网风力发电机组的设计研究

阐述了在离网型风力发电机组中运用电控偏航技术,从而使离网型风力发电机组实现超风速下桨叶偏航限速和桨叶顺桨停机保护,以便使离网型风力发电机组获得更高的发电效率,使离网型风力发电机组更加安全、可靠。     

风力发电机组的不对中故障分析

实际中存在若干因素会导致风力发电机组传动系统不对中.不对中会产生动载荷.引起机组振动,将会严重影响传动系统的可靠性,是造成齿轮和轴承损坏的主要原因之一.笔者剖析了风力发电机组传动系统不对中的原因,分析了齿轮箱高速端和发电机之间不对中所产生的动载荷及其所引起的机组振动,比较了发电机轴承和齿轮箱轴承所承受的载荷.结果表明:...     

兆瓦级风力发电机组主轴的强度分析

在风力发电机组运行过程中,主轴作为传动链系统重要的组成零部件之一,其设计合理与否直接关系到整机的可靠性。为了更合理模拟主轴的受力情况,使用GAP非线性接触单元模拟主轴承的传力方式,正确模拟主轴承的调心作用。通过建立主轴强度分析模型,使用有限元方法对主轴进行承受极限载荷时的静强度分析,之后结合载荷谱、S-N曲线及线性累积损伤理论对主轴进行疲劳寿命分析及优化。分析方法为风力发电机组主轴的设计及优化提供了一种可靠的依据。     

柔性支承结构建模刚度及塔筒风载荷对偏航轴承载荷分布的影响

为研究风力发电机偏航轴承有限元计算模型中,柔性支承结构建模刚度及塔筒风载荷对其载荷分布的影响,建立了兆瓦级风力机偏航轴承三维实体模型,并利用Hypermesh前处理,在Ansys环境中建立滚珠滚道非线性接触模型,并通过赫兹接触理论算法验证了该有限元模型的正确性。在此基础上,讨论约束系统刚度改变、塔筒风载荷等因素对轴承载荷分布及疲劳寿命等性能的影响。研究结果表明:随着轴承柔性支承结构(塔筒)有限元建模长度的增加,轴承滚子受载降低,波动减缓,同时理论疲劳寿命增加,当塔筒建模长度≥3Dt后,结果趋近于稳定。当考虑风载作用塔筒上产生的塔筒风载荷与叶轮风载荷联合作用时,计算结果表明此时迎风面偏航轴承接触载荷降低,背风面增加,总体对疲劳寿命有改善作用。     

风力发电机组的变距控制系统

介绍了并网型风力发电机组的变距控制系统。扼要介绍了速度控制与功率控制技术。在功率控制还中采用了电机砖子电流控制器,通过对转子电流的控制来调整电机滑差,从而调速额定转速,使叶轮获得最佳尖速比,最终达到优化功率曲线的目的。     

风力发电机组主轴承密封结构设计

设计一种用于风力发电机组主轴承密封的结构,该密封结构在迷宫密封对润滑脂进行节流的基础上,采用油封二次加强主轴承润滑密封。考虑到风力发电机组运行环境的多变性,选用了带防尘唇的油封,其材质选用耐磨、耐高温和耐臭氧的氢化丁腈橡胶。采用ANSYS软件计算主轴在极限载荷工况下的变形,推导迷宫轴向间隙与径向间隙的数学关系式,并确定迷宫间隙。     

风力发电机组重要大部件损坏后的处理流程研究

风力发电机组是通过获得风能进行发电的电力设备,是风电企业重要的生产设备,其机械结构系统一般由叶片、轮毂、变速箱、发电机、机舱、偏航轴承、调桨轴承等重要大部件组成,这些重要大部件一旦损坏将直接导致停机故障,必须快速处理,减少损失。本文将重点研究风力发电机组重要大部件损坏后的处理流程和工作要点。     

1.5MW风力发电机轮毂优化计算

轮毂在风力发电机中承受复杂的交变载荷,承担着传递转矩,抵抗风载的作用,因此轮毂设计尤为重要。目前,国内许多兆瓦级轮毂设计得偏重,增加制造成本的同时,由于转动惯量过大,也增加了系统控制的难度。本文通过对轮毂腹板布置方式的优化,重量减轻了12.6%,并采用有限元分析软件,按照德国劳埃德(GL)规范,对优化后的轮毂的极限强度进行有限元计算。通过计算掌握了风力发电机组轮毂的强度分布和厚度分布规律。文中模拟轴承压力角45°的方法,通过了国外认证机构的认可,为进一步开展新型机组轮毂的设计提供了理论支持。