[发明专利]一种风力发电机组传动链动态特性评估方法

权利要求书

1.一种风力发电机组传动链动态特性评估方法，其特征在于，步骤为：

（1）建立动力学分析模型；

（2）频域分析；

（2.1）根据风轮的工作范围转速计算出风轮的转频，根据齿轮箱内各级齿轮齿数、传动比分别计算啮合频率作为激励频率；

（2.2）在建立的动力学模型的轮毂中心分别施加切入、额定、切出三种状态的驱动扭矩，使模型运动最终达到平衡，再在平衡状态下做模态分析，得到风机传动链的特征频率；

（2.3）根据以上计算得到的激励频率和特征频率绘制坎贝尔图，来研究传动链是否存在潜在共振点；

（3）时域分析；对各潜在共振的零部件的角加速度的时域仿真结果转换到频域进行分析，再次确认潜在共振点的真实性。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组传动链动态特性评估方法，其特征在于，还进行结果分析与总结：对频域分析找出的潜在共振点进行时域分析，如果时域分析能排除所有的共振点，那说明该款风机具有优良的传动链动力学特性；如果时域分析确认某一或某几个共振点确实可能引起风机的共振，首先可以进行试验验证，经过试验再次确认后，对风机的相关参数进行修改。

3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组传动链动态特性评估方法，其特征在于，在步骤（3）中，通过快速傅里叶变换对各潜在共振的零部件的角加速度的时域仿真结果转换到频域进行分析，再次确认潜在共振点的真实性；时域分析选取的是额定工况，根据坎贝尔图中对应交点的激励频率提取对应零部件的幅值与频率的关系，若零件的在该激励频率附近有峰值产生，则再次说明零件在该激励频率下响应很大，可以确认其为危险共振点。

4.根据权利要求1或2所述的风力发电机组传动链动态特性评估方法，其特征在于，在所述步骤（1）中包括：

（1.1）叶片的柔性建模；

（1.2）齿轮箱建模；行星架是旋转的，考虑了六个自由度方向的运动；内齿圈固定在箱体上，和箱体是固接关系；行星轮根据其个数建模，其外接内齿圈，内接太阳轮；太阳轮齿轮和轴之间是固接关系，太阳轴的旋转也考虑了六个自由度方向的运动，与中间级空心轴通过花键连接；中间级空心轴考虑六个方向自由度；中间级大齿轮是固接在空心轴上的，大齿轮和小齿轮之间只有齿轮作用力；中间级小齿轮与高速级输入轴、高速输入轴与高速级大齿轮、高速输出轴与高速级小齿轮的连接及建模方式处理同太阳轮和太阳轮轴相同；高速级大齿轮和小齿轮之间只有齿轮作用力，高速输入和输出轴都考虑了六个方向的自由度；

（1.3）联轴器建模；建模中包括刹车盘，将联轴器分成四个体，相邻体之间分别施加一扭转弹簧；

（1.4）发电机在动力学模型中用两个体来模拟：发电机转子和发电机箱体，二者均按刚体来处理；

（1.5）绘制整机传动链拓扑结构图，把以上各部分子模型分别导入形成总模型，所有刚体部件的几何外形均由Pro/E软件输出，柔性体部件由有限元软件生成，坐标系参照GL坐标系，x方向沿主轴轴线从风轮指向发电机。