摘要:当今世界工业化水平提高迅速,人们对能源的需求与日俱增。传统的非可再生能源已经面临枯竭的地步。然而风能是无限的可再生资源,风力发电机作为人们合理高效的利用风能的主要方法之一,受到全世界的广泛重视。
风力发电机容量正朝着大型化的趋势发展。变桨距风力发电机的最大优点是能高效率的运用风能,所以正受到越来越高的重视。本文旨在对变距机构进行优化设计,主要讨论了以下几个方面:
本文先对桨叶所受到的载荷进行计算,然后利用Matlab进行优化设计,得出变桨距机构尺寸参数的最优值,能够使机构所需的液压缸推力F为最小。根据优化结果,利用Pro/E软件建立变桨距机构的三维模型,并进行了装配、运动仿真、干涉检查等工作。最后在ANSYS 软件中对该机构零件进行静强度分析。
关键词 风力机;变桨距;执行机构;优化
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1 引言-1
1.2 国内外风电技术的发展现状-1
1.2.1 国外风电技术发展情况-1
1.2.2 国内风电技术发展状况-2
1.3 定桨距与变桨距风力机的特点-2
1.4 变桨距机构的执行方式-2
1.5选题意义及研究内容-3
1.5.1 选题意义-3
1.5.2研究内容-3
2 风力发电机原理-4
2.1 风力发电机的基础理论-4
2.2 风力机空气动力学-4
2.2.1 贝兹理论-4
2.2.2 风能利用系数-7
2.3 变桨距风力机原理-8
2.4 桨叶受力分析-8
2.4.1 桨叶静止时受力分析-8
2.4.2 桨叶转动时受力分析-9
2.5 变桨距机构具体的作用-9
3 变桨距机构优化设计-10
3.1变距机构方案选择-10
3.1.1 选择合理机构方案-10
3.1.2 变距机构的主要组成-11
3.2 机构运动原理-11
3.3 桨叶载荷计算-12
3.4机构力学分析-13
3.5 机构优化设计-15
4 变桨距机构虚拟设计及仿真-18
4.1 Pro/E功能和模块结构介绍-18
4.2机构零件的三维实体造型-18
4.3 机构装配-22
4.4 机构干涉检查-24
4.5 机构运动仿真-25
5 基于ANSYS校核变距机构的强度-27
5.1 ANSYS简介-27
5.2 校核主要部件的强度-27
总结-33
感谢-34
参考文献-35