风能展独家直播：风电整机传动链动态特性分析—风电机组传动系统

　　宣安光：大家知道现在的风电传动系统作为一个动态分析是机组在设计研发过程中需要的一个重要步骤。重庆望江工业有限公司在这个方面做了一些工作。下面请重新望江工业有限公司风电室主任罗明轩先生来给大家做演讲，大家欢迎。
　　罗明轩：尊敬的各位来宾，大家好，我来自重庆望江工业有限公司，今天给大家交流的是风电整机传动链动态特性分析，我们设计主管在风场，今天由我代为做演讲。在演讲前我先简要介绍一下我们望江公司，我们望江公司隶属的集团是拥有80当年的企业，我们的产品涵盖1.5到5兆瓦所有的机型都已通过德国认证。也是首家国内通过GL认证，也是同时通过GL认证最多的风电齿轮箱的厂商。我们的产品主要是面向传动链进行匹配设计。今天我就以五兆瓦为例简单的介绍一下传动链的动态模型分析。主要分为六个部分。首先目的在风机的寿命设计里面，减少和消除共振是非常重要的。那么由于欢迎和天气的影响，制约我们需要使用动力学软件进行仿真模拟，仿真的目的是要找出切入和切出的潜在模拟，最后今后共振风险的评估。分析思路主要是基于GL2010标准，结合多体动力学软件进行分析。标准的变化也体现了传动链的重要性。相比2003版GL2010更规范了，做了很大的调整。下面这张图是关于对整机传动链的零部件的建模要求，相比之前要求用弹性体，并且自由度的建模必须要考虑扭转，走向，弯曲的自由度。那么分析的难度加大了，对我们来说是一个挑战，我想随着以后的不断的深入的研究。以后的标准对于传动链这个部分会要求越来越高。
　　拓扑图是我们建立整机模型前确立各个零部件之间的关系。只有这个关系清楚之后，对于我们以后的建模会非常有利，这是一个整机传动链的拓扑图，从叶片到最后的发电机，这是齿轮箱内部的拓扑图。齿轮箱里面主要是轴承和齿轮的模拟。刚才说了要求我们零部件需要使用柔性体，主要是基于子结构技术定义超单元，输入子结构，进行子计算。最后利用软件和有限源的接入程序分成分派软件所需要的文件。那么，柔性体建完之后我们基于前面的拓扑图可以很方便，很容易的把整机的传动链模型建立出来，齿轮箱是这里面一个重要的零部件。整机传动链模型建完之后我们只需要改变相应的边界条件就可以建立不同的分析模型。轮毂我们主要是考虑成刚体，计算它的扭转刚度，只要施加一个单位扭矩，看扭转变形就可以知道钢度值了。
　　整机模型建完之后我们进行频域分析，首先是进行动平衡计算，主要是对轮毂上的驱动扭矩和发动机转子和定子之间的反馈扭矩。如何达到动平衡，我们主要是观察轮毂转速，这张图是轮毂转速的曲线图，后面的轮毂转速的趋势会越来越平稳，这是直观上可以看出的，速度上可以看出是有变化的，变化的幅度会很小。在小数点后面几位变化，达到动平衡之后，我们在这个功能下进行一个模态分析。这是模态分析的一个结果的截图，我们在这里会发现里面的模态接触会很高，很多，有几百间，这是因为我们很多的零件考虑成柔性体，释放了六个自由度。
　　我们还要计算三个比较典型的工况，切入工况，额定工况和切出工况，这张表中我们可以发现频率是速度转出的变化而变化，第一个为例切入式是2.042，设定是2.05，切出是2.054所以我们可以以额定工况来表征整个动力性能。