随着连接到电网的大型风电场的运行,连接到电网的风电场的分析和计算的精度要求也在增加。于直驱式冷藏库的优良运行特性和低成本,直驱风能存储单元的风电场将发展得更快。用有限元软件和疲劳分析软件对发电机转子支撑直驱冷库的电阻设计要求,研究有限元法在有限元方法中的应用。限强度和抗疲劳性分析。
型,使用MSC Nastran计算,分析转子支撑的极限电阻,前提是极限电阻不符合电阻的设计要求,优化转子支撑的结构并计算并分析了转子支撑疲劳造成的损坏。子支撑设计符合强度的设计要求。力发电机,直接驱动发电机,转子支架由于风力涡轮机制冷机组的高功率,大尺寸和恶劣的操作环境,其部件的负荷显着增加。能储存单元必须能够在各种负载条件下安全运行。要部件必须满足强度要求。电机是风能存储单元的重要组成部分之一,其电阻对整机的可靠性至关重要。时,风能冷库的设计必须遵守20年的使用寿命,因此发电机关键部件的电阻设计尤为重要。
主机架中,主轴,轮毂和风力发电机组冷库的螺栓部分,没有具体分析设备交流发电机组件的阻力直接存储直接驱动风力涡轮机。动力的标志下,寻求强度对于整个机器的安全性和可靠性至关重要:它建立了2.0 MW直接驱动发电机的有限元模型并使用有限元软件和疲劳分析软件分析发电机的转子支撑。据规格,根据发电机转子支架的SN曲线计算极限强度和抗疲劳性。立了发电机主轴最终阻力分析的有限元模型。2.0 MW直接驱动发电机由旋转轴,固定轴和转子支架组成。维建模软件用于建立发电机的几何模型。电阻的影响很小,例如角度,凸起等简化了。模型啮合时,根据直接驱动发电机的结构特征,发电机部件由实体元件分开,每个部件通过网格协调方法尽可能地连接。终的有限元模型包括391 246.节点,323,460个单元,冷凝器价格发电机的整体模型和转子支撑结构,枢轴承的最终模型完全受约束,从而消除了整个模型的刚体位移,设定了条件和根据规格操作参数并由GH Bladed自动生成限制。疲劳载荷数据,包括16种极端条件和89种疲劳条件。x,y和z坐标系满足GL 2010认证规范的集中器坐标系的要求。条件Fx,min为例,这意味着在所有计算的情况下,施加载荷的x方向最小。计算安全系数时,根据所选材料的局部安全系数,γm= 1.15,发电机转子的载体材料进行锻造,屈服强度为235 MPa,分析MSC Nastran在16种极端条件下实现了结构的最终强度。得了下转子支撑的最大等效应力和安全系数。过观察在不同工作条件下的最大等效应力的位置,可以看出设置在转子支撑肋上的圆孔构成了结构的薄弱环节并且扭矩低。
结构的主要约束主要是由于在Mz,冷凝器价格min的条件下达到最大应力值,应力值为246.0MPa,高于235.0MPa材料的弹性极限。不能满足结构强度的要求。子支架的结构得到改进。于发电机转子支架不能满足结构强度的设计要求,因此需要进行结构优化以满足设计要求。方法在原点从17 mm提高到40 mm。不同极端条件下,转子支架的等效最大应力和安全系数位于轴附近的肋弧处。转子支撑件的肋条变厚的情况下,施加在转子支撑件上的最大应力低于材料的弹性极限,并且结构的安全系数大于1,最初满足设计要求。发电机结构的最大电阻而言。件S-N曲线发电机转子支座抗疲劳性能分析。结构改进之后,发电机转子支架满足最大电阻要求,但风力涡轮机冷库的组件必须设计为其使用寿命为20年。此有必要检查抗疲劳性。据材料的典型SN曲线,它应该作为疲劳分析的基础。是,一般来说,材料的SN曲线是用小圆柱光滑试件测试得到的。风储能装置的大规模发展趋势,从试样测试中获得的SN曲线的使用可为估算疲劳寿命提供合理的依据。据[1],将给出风能储存单元常见锻造部件的SN曲线合成方法。造材料零件的曲线SN由3个部分组成:第一阶段是弱疲劳的直线部分,其循环次数低于N1。二段是对角线段,其指数斜率为m1,循环次数小于ND,第三段是高周期疲劳斜段,指数斜率为m2,如图所示。查抗疲劳性。检查风能存储单元的结构部件的疲劳强度时,通常使用热点法计算疲劳损伤:热点位置通常选择应力值点。某些极端工作条件下或典型区域中的最大值。于极端条件下的最大应力点不一定与最大累积损伤点相对应,因此逐点计算将难以确定结构的最大损坏位置,并将对事故结果进行不合理的评估。劳分析。本文中,疲劳分析软件用于获得转子支撑结构的累积损伤分布。子支撑件受到不同方向的力和力矩,并且每个载荷作用在结构上以在不同方向上产生应力。虑到转子支撑应力的多轴性,绝对值的最大主应力被认为是损伤的评价指标。果主应力满足σ3≤σ2≤1,则表达式时间序列中的数学应力如下:疲劳雨流量计数由疲劳分析软件自动补充。性损伤累积的计算用于推导转子支撑的主要部件的疲劳损伤分布。时间序列疲劳载荷下累积转子支撑损坏的最大值为0.055。值小于1.根据Miner的线性累积损伤理论,转子支撑结构得到满足。疲劳设计要求。2.0 MW直驱冷藏库的转子支撑结构为研究对象,建立了直驱式发电机的有限元模型。对直接驱动发电机转子支架极限电阻进行有限元软件分析的基础上,给出了不满足极限电阻设计要求的转子支架结构优化方案,并计算转子支撑的SN曲线。得转子支撑的累积损伤值,转子支撑的优化设计满足电阻的设计要求。
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