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發(fā)布時(shí)間:2021-08-28 10:57  
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在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下葉片承受很大的離心力,增加了剛度,因此,一般情況下葉片的動(dòng)頻率高于其”頻率,式中幾為工作條件下的動(dòng)頻率;人為室溫條件下的靜頻率;E:、凡。分別為工作溫度和室溫時(shí)葉片材料彈性模量;B稱為動(dòng)頻系數(shù).f.和B可由計(jì)算或試驗(yàn)求得。葉片團(tuán)有繃率計(jì)算上面討論了葉片的激振力頻率和葉片振動(dòng)的危險(xiǎn)振型。為了防止在運(yùn)行中產(chǎn)生這些危險(xiǎn)振動(dòng),必須算出與其相應(yīng)的葉片固有頻率,以便在葉片設(shè)計(jì)中充分考慮將它們與激振力頻率調(diào)開。在葉片設(shè)計(jì)過程中,除了具備能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)葉片振動(dòng)特性的方法外,還需要分析各因素對(duì)葉片振動(dòng)特性的影響,以便進(jìn)行振動(dòng)特性的調(diào)整和各種設(shè)計(jì)方案的篩選。葉片固有頻率有各種計(jì)算方法,各有其適用的范圍。葉片作為彈性梁振動(dòng)方程的解,計(jì)算公式簡(jiǎn)單,適用于直葉片;能t法計(jì)算扭葉片的基調(diào)頻率方便可行;中等葉高成組扭葉片可采用改進(jìn)的變形諧調(diào)法。隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,長葉片普遍采用彎扭聯(lián)合振動(dòng)法和有限元法計(jì)算葉片頻率及振型,使計(jì)算值更接近于實(shí)際值。
風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)是整個(gè)發(fā)電機(jī)組的核心,直接影響著整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的性能。由于風(fēng)電機(jī)組葉片受到陣風(fēng)推力產(chǎn)生的軸向方向上的載荷巨大,風(fēng)速的微小變化就會(huì)引起軸向力較大的變化,引起葉片在軸向方向上振動(dòng),所以設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)對(duì)葉片進(jìn)行降載減振將降低葉片,輪轂以及其他相關(guān)部件載荷,對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行壽命起著至關(guān)重要的作用。因此,有必要在葉片的設(shè)計(jì)過程中建立合適的有限元模型并進(jìn)行振動(dòng)固有特性分析和響應(yīng)分析。現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)通過設(shè)置變槳機(jī)構(gòu),在風(fēng)速過大的時(shí)候,變換槳葉角度來改變?nèi)~片處的空氣入流角,減小葉片受到的軸向載荷,但是變槳?jiǎng)幼魉枰呐ぞ鼐薮螅瑫r(shí)葉片本身具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,作為變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速大扭矩電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間延遲較大,不能及時(shí)的進(jìn)行變槳?jiǎng)幼?,?dǎo)致葉片軸向方向上振動(dòng)過大,載荷過高,無法達(dá)到葉片所能承受的范圍,影響葉片以及整個(gè)機(jī)組的性能和壽命,導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組維護(hù)成本巨大。
葉片是風(fēng)電機(jī)組的主要部件,其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接影響到風(fēng)電機(jī)組的工作效率和運(yùn)行可靠性。風(fēng)電機(jī)組葉片的工作環(huán)境除了承受變化的空氣動(dòng)力外,還受到本身慣性力以及機(jī)艙帶來的負(fù)荷,很容易發(fā)生振動(dòng)。
風(fēng)電機(jī)組的葉片上安裝振動(dòng)加速度傳感器。由于風(fēng)速變化而引起葉片在軸向方向上產(chǎn)生振動(dòng),該振動(dòng)加速度傳感器能夠?qū)θ~片振動(dòng)的加速度數(shù)值進(jìn)行采集測(cè)量,反應(yīng)葉片振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。當(dāng)葉片材料選定后,結(jié)構(gòu)參數(shù)決定了葉片的剛度和質(zhì)量,它對(duì)葉片的振動(dòng)特性起主導(dǎo)作用。由于風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙工作受到風(fēng)速流動(dòng)的推力和壓力,以及溫度變化等方面的影響,應(yīng)采取工作頻率范圍較寬、堅(jiān)固耐用以及受到外界干擾較小的傳感器。