3.3MW半直驱永磁风力发电机的刚强度分析

发布时间：2017-12-24 09:04

  本文关键词：3.3MW半直驱永磁风力发电机的刚强度分析　出处：《浙江工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：风能作为新能源技术中较为成熟的领域,在近几十年里取得了迅猛的发展,提高风力发电机的机组容量和设计制造技术成为发展中亟需解决的问题。本文结合Solidworks建模软件和ANSYS有限元分析软件对3.3MW半直驱永磁风力发电机主要部件进行强度校核和模态分析,为保证风力发电机的正常运行提供了有力的支撑,研究结果对风力发电机的大型化设计和强度校核有很好的参考价值。本文主要完成了如下工作：(1)对风力发电机主轴和螺栓进行机械计算。分析了主轴上的受力情况和端盖处的螺栓连接强度,根据相应的强度理论进行校核,结果表明满足强度要求,为后续有限元分析提供原始受力数据和支持。(2)对转子系统和机座进行强度分析与模态研究。为避免转轴因刚强度不足而发生转子与定子摩擦现象,对转轴进行挠度分析,结果表示,转轴挠度满足要求,电机转子的一阶临界转速高于工作转速,不会发生共振；对磁极冲片在最大转速下进行应力应变分析,发现磁极腔体内倒角处应力集中明显,隔磁桥是内嵌式电机转子结构最容易断裂的部分,因此将倒角由2mm改为4mm并重新分析,结果表明优化后倒角处应力集中现象明显得到改善。(3)对发电机整机进行强度校核和分析。对整机在吊装、不同工况运行时受到多种载荷的作用,分析整机起吊、平放及运行时的应力与形变,在最大转速和转矩时的总形变、轴向形变、竖向形变及等效应力明显的大于额定工况的工作环境,但是其应力应变仍在安全范围内,分析结果表明其结构达到设计要求。本文对大型风力发电机组强度分析和自主设计提供理论依据,对解决强度和振动问题具有重要的理论意义和工程实用价值,为开发国产化风力发电机组奠定了一定基础。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM315

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