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风电机组载荷优化对变桨轴承力学行为影响研究

作者:顾光成,刘勇,叶锋,等. 日期:2023-10-30/span> 浏览:279 查看PDF文档

风电机组载荷优化对变桨轴承力学行为影响研究*
顾光成1,刘勇2,3*,叶锋1,虞亚杰1,蒋丹青1,刘继鑫1,陈家杰1,施恒荣1

(1.国电宁波风电开发有限公司,浙江 宁波 315000;2.浙江运达风电股份有限公司,浙江 杭州 
310000;3.浙江省风力发电技术重点实验室,浙江 杭州 310000)


摘要:以往的研究主要关注的是变桨轴承本身的力学性能与设计改进,在载荷变化对变桨轴承力学行为影响规律方面还缺乏系统性研究,以致难以定量预测载荷优化对变桨轴承可靠性提升产生的影响,不利于变桨控制策略的准确制定。为此,引入了在线测试与仿真分析技术,研究了载荷优化对变桨轴承力学行为的影响。首先,采用基于应变载荷测试与位移传感器的在线测试方法,测试了风电机组在不同功率水平下载荷优化前后的叶根载荷,以及相应的变桨轴承内外套圈径向与轴向相对位移;然后,提出了一种有限元分析方法,建立了考虑变桨轴承及其周边支撑结构柔性的变桨系统有限元模型;最后,将实测载荷作为输入进行了仿真计算,分析了载荷优化对变桨轴承变形、滚动体与滚道间最大接触应力及最小边缘接触余量角的影响。研究结果表明:载荷优化降载3.46%~5.08%后,相同功率水平下变桨轴承变形减小,最大接触应力减小1.10%以上,最小边缘接触余量角增大0.47°以上,变桨轴承可靠性得以提升。该研究结果可为载荷优化控制策略的准确制定提供指导。

关键词:变桨轴承力学行为;载荷变化;在线测试;载荷优化控制策略;最大接触应力;最小边缘接触余量角

中图分类号:TH133.3;TH114;TM315文献标识码:A文章编号:1001-4551(2023)09-1419-07


本文引用格式:

顾光成,刘勇,叶锋,等.风电机组载荷优化对变桨轴承力学行为影响研究[J].机电工程,2023,40(9):1419-1425.

GU Guangcheng, LIU Yong, YE Feng, et al. Influence of wind turbine load optimization on mechanical behaviors of pitch bearing[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2023,40(9):1419-1425.




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