2.0MW发电机底架静动态有限元分析

图8给出了前6阶振型（放大540倍显示）。

　　3.4共振分析
　　风电机组运行过程中，不可避免会有振动产生，结构本身的自由振动对结构的影响不大，而由于受迫振动引起的激振会带来巨大的损失，所
以需要对发电机底架进行共振分析，以避免共振的影响。所谓共振就是当干扰力的激频与结构固有频率重合时引起的一种现象，共振时，结构的
位移和内力理论上都将无限增加。
　　发电机底架的固有频率必须在一定范围内避开共振， 工程上一般要求在± 1 0 %左右。此2 . 0 M W 风电机组为三叶片式， 来自风轮的激励主要是1 P 和3 P ， 风轮转速为8 . 8 6 r p m～1 7 . 7 1 r p m，单叶片频率范围为0.1477Hz～0.2952Hz，叶片通过频率为0.443Hz～0.8855Hz，发电机底架的固有频率不在共振影响频率范围内，理论上不会出现共振现象。发电机转速1000～2000rpm，额定转速1750rpm，来自发电机的激振频率为16.67～33.33Hz，额定转速下的激振频率为29.17Hz，而发电机底架的第四阶频率在发电机激振频率范围内，所以发电机在达到额定转速前会共振频率穿过。
　　4 结论
　　本文利用ANSYS有限元软件，对发电机底架进行静力分析和模态分析，得出了发电机底架的应力分布和前6阶固有频率及振型。根据等效应力云图、最大等效应力出现的位置、前6阶固有频率提出了进行发电机底架结构优化的建议。
　　1）发电机底架整体的安全裕度比较高，应在满足强度要求的情况下对部分钢板进行减薄优化。
　　2）为了减轻发电机底架的重量，应满足强度要求的情况下，可在纵梁腹板上开减重孔。
　　3）最大等效应力均出现于纵梁根部，应考虑加宽电机底架纵梁根部的上下翼板宽度。
　　4）发电机底架的第4阶频率在共振频率范围内，发电机在运行过程中必然有共振，应考虑尽可能缩短共振时间。