風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)變載荷動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電作為可再生能源的一種重要形式，受到世界各國的廣泛關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于風(fēng)輪轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速，從而多采用齒輪傳動(dòng)增速箱實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。齒輪傳動(dòng)增速箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要部件，工作于復(fù)雜變載荷的惡劣環(huán)境，且處于高空架設(shè)狀態(tài)，維修不便，對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性有較高的要求。因此研究變載荷條件下風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性是風(fēng)電齒輪箱設(shè)計(jì)制造的重要任務(wù)之一。
　　 本文在國家自然科學(xué)基金的資

2、助下，考慮隨機(jī)風(fēng)和發(fā)電機(jī)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響，以風(fēng)力發(fā)電機(jī)三級(jí)斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，研究其在低速軸氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩和高速軸電磁轉(zhuǎn)矩的變載荷下的動(dòng)態(tài)特性。論文研究?jī)?nèi)容主要包括：
　　 1)建立隨機(jī)風(fēng)速、氣動(dòng)性能、傳動(dòng)鏈、籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，然后在Matlab中建立相應(yīng)的仿真計(jì)算模型，在考慮控制策略的情況下，對(duì)低風(fēng)速工況和高風(fēng)速工況分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)外載荷的仿真計(jì)算與分析，以獲得傳動(dòng)系統(tǒng)的低速軸、高速軸的動(dòng)態(tài)外載荷的變化規(guī)律；
　　

3、 2)綜合考慮低速軸氣動(dòng)載荷、高速軸電磁轉(zhuǎn)矩、時(shí)變嚙合剛度、綜合嚙合誤差和阻尼等因素的影響，采用集中質(zhì)量法建立三級(jí)斜齒輪系統(tǒng)的純扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)出系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程，分析了齒輪系統(tǒng)的內(nèi)、外部激勵(lì)；
　　 3)采用可變階的數(shù)值微分算法，求解氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩等動(dòng)態(tài)外載荷條件下齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程，獲得齒輪系統(tǒng)在內(nèi)部激勵(lì)和外部激勵(lì)共同作用下各齒輪的振動(dòng)位移、振動(dòng)速度和各嚙合副的動(dòng)態(tài)嚙合力，對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在復(fù)雜外部激勵(lì)