255, 255, 255; ">2013年10月17日北京國際風能暨展覽會風能應用與分布式發電論壇研究能源相關政府單位江宗瀚自主研發150KW風力發電機結構安全分析以下是全文

255, 255, 255;">江宗瀚大家好!我來自中國臺灣我們公司主要是研究能源相關的政府單位今天要跟大家介紹我們公司自主研發的150KW風力發電機結構的安全分析

255, 255, 255;">報告內容前言風機設計負載來源本研究的重點結構強度分析結論

255, 255, 255;">目前國際上針對風力發電機認證需求標準主要都是依據IEC61400系列的規范主要是規范大型風力發電機的部分這個表是風力發電機設計等級風類表我們可以將風機分為123類S級是設計者自己設計的規范可以分為三種ABC的三種情況˙

255, 255, 255;">技術標準我們設計是上風型三葉片形式轉子是22.8米額定轉速和風速是48RPM值風是主動控制的包括Pitch Control范圍是0到85度Yow Control是負180到180度目前它的葉片制作完成設計為70%的波纖和30%的碳纖維這是骨架制作的部分

255, 255, 255;">針對結構安全分析可以依據IEC61400設計標準設計等級為A風力發電機在正常發電和異常發電的時候可以根據Focus負載這是Hub中心負載可以拿它做主軸結構分析右邊這個圖是葉片根部的極限負載可以拿來分析Hub和PC結構的分析強度我們探討的是主軸骨架輪轂等部分

255, 255, 255;">主軸是將葉片旋轉動能連接到齒輪箱帶動發電分析主軸結構強度它的復雜來源是根據極限負載因為這根主軸是通過徑向軸承合主撐軸承支撐連接齒輪箱帶動發電所以競相軸承設定為允許轉動和帶主推軸承部分只允許轉動分析結果可以發現主軸應力比較大的地方是發生在徑向軸承這個地方是幾何結構轉折處所以經常有應力變形情況的發生

255, 255, 255;">骨架結構強度骨架必須承載所有的風機零組件它的結構強度相當重要在設計風機骨架的時候在Y方向長度比較長導致風機運行的時候變形比較大如果這個地方變形過大可能會導致齒輪和風機運轉有不對稱的情況發生避免這種情況發生我們在骨架后端設計了一個梁柱增強后盲的鋼性

255, 255, 255;">分析骨架負載來源我們在主軸上設定了競相軸承主推軸承合連接器通過這三個條件將這個反力帶到骨架上當做一個負載來源分析之后發現骨架比較大的應力地方是發生在前端尤其是靠近競相軸承的地方骨架目前制作是用很多板件焊接起來的所以應力最大的是發生在焊接的地方骨架最大變形量是發生在骨架最前沿

255, 255, 255; ">輪轂結構強度它的負載來源可以根據葉片根部的極限負載來看有三個力量兩個方向可以施加在輪轂上面的法蘭端輪轂固定端設定跟主軸連接的那一面分析結果可以看到輪轂最大應力是發生在頸部這個地方它跟葉片連接主要是承受負載的地方通常應力會在這個地方做集中輪轂最大變形量也會發生在法輪的面上