风力发电机组塔架振动分析

风力发电建筑工程的振动与噪声控制随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种环保、可持续的能源形式得到了广泛应用。

然而，风力发电设备在运行中产生的振动和噪声问题却成为了一个亟需解决的挑战。

本文将重点讨论风力发电建筑工程的振动与噪声控制，并提出相应的解决方案。

一、振动控制1. 振动源的识别与评估在进行振动控制之前，首先需要对振动源进行准确定位和评估。

风力发电机组中可能产生振动的源头主要包括轮毂、叶片与塔架之间的相互作用、变桨系统以及变流器系统等。

通过传感器的安装和数据采集，可以获取关键部位的振动数据，并对其进行分析和评估。

2. 结构刚度优化通过优化风力发电机组的结构刚度，可以有效减少振动的产生和传播。

例如，在设计阶段，采用合适的材料和结构形式，提高风机塔架的刚度和抗振能力。

此外，对于旧有的风力发电机组，可以通过加强结构、增加加强筋等方式来提高刚度。

3. 主动控制技术主动控制技术是一种通过在结构上施加外部力或扭矩来控制振动的方法。

常见的主动控制技术包括振动控制器、振动控制装置等。

通过合理的控制策略和系统设计，可以实现对风力发电机组振动的减少和控制。

二、噪声控制1. 噪声源的识别与评估风力发电设备产生的噪声主要源自风机塔架、轮毂、叶片以及机舱中的设备和传动系统。

为了有效地控制噪声，首先需要确定主要的噪声源和其频率特征。

通过噪声传感器和频谱分析仪等工具，可以进行噪声源的识别和评估。

2. 声学材料的应用采用合适的声学材料可以有效地隔离和吸收噪声。

例如，在风机塔架和机舱内壁表面涂覆吸音材料，可以减少声波的反射和传播。

此外，也可以在关键部位安装隔音罩或隔音墙等设施，进一步降低噪声的传播。

3. 噪声控制技术噪声控制技术主要包括被动控制和主动控制。

被动控制主要利用隔音和吸音材料的特性，通过增加隔音材料的层数和厚度来缓解声波的传播。

而主动控制技术则通过声波的反相干涉来控制噪声。

例如，采用降噪耳机和噪声控制装置等设备，可以实现噪声的主动消除或衰减。

风力发电塔筒振动控制研究与方法讨论随着对可再生能源的依赖度逐渐增加，风力发电作为一种环保、可持续的能源方式受到了越来越多的关注。

然而，风力发电塔筒振动问题成为了一个亟待解决的难题。

本文将讨论风力发电塔筒振动的原因和影响，并探讨目前研究中使用的方法。

风力发电塔筒振动是指风力发电机组工作过程中，塔筒的振动现象。

塔筒振动的原因主要有两个方面：一是风作用力的影响，二是塔筒结构的固有特性。

当风作用力超过一定阈值时，将会引发塔筒的自然频率振动。

这种振动不仅会影响风速测量的准确性，还可能对发电机组的稳定性和安全性产生不可忽视的威胁。

塔筒振动对风力发电站的性能有着重要的影响。

首先，塔筒振动会产生噪声，对附近居民生活造成困扰，并可能引发环境污染的投诉。

其次，塔筒振动还会导致发电机组的机械疲劳和结构破坏，进而降低发电效率和延缓风力发电机组的使用寿命。

因此，研究和采用有效的塔筒振动控制方法具有重要的理论意义和实际价值。

目前，已经有一些针对风力发电塔筒振动的控制方法得到了广泛应用。

其中一种常用的方法是利用主动振动控制技术。

这种方法主要通过在塔筒上设置执行器和传感器，实时监控和主动控制塔筒振动。

执行器受到传感器的信号驱动，通过施加控制力或刹车力来抑制塔筒的振动。

这种方法具有即时性和精确性，并能在不同的风速和频率下实现精确的振动控制。

然而，主动振动控制技术的安装和维护成本较高，这对于风力发电站的投资和运营带来了一定的挑战。

pass页，除了主动振动控制技术，还有一些被用于风力发电塔筒振动控制的被动控制方法。

被动振动控制技术利用阻尼器、质量阻抗装置或减振器等来消除或减小塔筒振动。

这些被动控制装置通过改变塔筒的固有频率和振动幅度，起到了减振的作用。

虽然被动控制方法具有一定的有效性，但其控制效果相对较弱，难以实现对不同风速和频率的精确控制。

另外，为了更好地控制风力发电塔筒振动，还有一些新兴的控制方法正在被研究和开发。

其中，一种重要的方法是结合人工智能和控制算法，建立预测模型并实时优化振动控制策略。

风力发电机组振动特性研究与分析随着能源常态化需求的提高，风力发电作为一种清洁能源逐渐得到了人们的重视。

而风力发电机组的振动问题，一直是工程技术领域关注的焦点。

本文将会对风力发电机组的振动特性进行深入研究和分析，探究其中涉及的学科知识和工程技术，进而为风力发电行业的未来发展提供参考。

一、风力发电机组的振动特性简介风力发电机组的振动特性是指在风机运行时，受到的外部环境因素或内部元件之间的相互作用而引起的机械振动现象。

风力发电机组的振动特性主要表现在以下几个方面：1、机组本身的不平衡造成的振动。

在运行时，由于吊挂的位置不够平衡或者气动装置设计、制造不合理，导致叶片、风轮、机组轴承等部件的不平衡；2、风力荷载引起的振动。

风力荷载是指由于风速大小和方向影响，从而产生的叶片变形、空气动力和惯性力等不同的振动荷载。

此时垂直方向和水平方向的振动幅值均较大；3、地面震动引起的振动。

这种情况通常是由于地震、外力冲击或其他外力引起的。

以上的振动特性会带来诸多问题，比如：机组的工作效率、发电量、使用寿命都会受到严重的影响；另外，过度的机组振动也可能威胁到机组运行的稳定性和安全性。

二、风力发电机组振动特性的研究方法风力发电机组振动特性的研究方法一般包括基础理论分析和实验研究两个方面。

1、基础理论分析。

理论研究会从发电机组的设计和运行机理出发，采用流体动力学、材料力学等知识手段对发电机组的振动特性进行分析。

这种方法相较于实验研究更为经济、快捷，但是也存在一定的缺点，无法反映现场实际情况；2、实验研究。

实验研究一般包括现场观测、模拟实验和测试试验等方法。

这种方法直接能够反映出现场状态，能够有效的验证理论分析的可靠性，但是需要昂贵的仪器和设备，并且需要进行充分的现场测量和数据分析。

三、风力发电机组振动特性的分析手段在对风力发电机组的振动特性进行研究时，常用的分析手段包括均方根振动、频率功率谱、阻尼比、相位谱等。

1、均方根振动是指叶片、轴承等结构在振动过程中所产生的平均振动能量，策略分析时通常以逐段均值法计算，并依据计算结果来评估机组轴承的惯性质量；2、频率功率谱会分析信号的快速对数变换，将时间域的信号转化为频率域的谱信息。

风力发电机的振动响应特性分析随着全球清洁能源需求的增加，风力发电作为一种安全、低成本、环保、可再生的能源技术，已经广泛应用于工业和民用领域。

风力发电机的振动响应特性是优化其性能和提高其可靠性的关键因素之一。

本文将介绍风力发电机振动响应特性的分析方法和主要影响因素。

1. 风力发电机的振动响应特性振动是风力发电机中最常见的特性之一，其来源包括风、转子、传动系统、塔架和基础等。

振动响应是指风力发电机受到外部激励后产生的振动响应。

振动响应可分为正常振动和异常振动。

正常振动是风力发电机在正常运行时产生的振动，主要来源于风的作用，如气动振动和风载振动。

异常振动是指风力发电机受到异常外力作用，引起的异常振动，如风暴、地震等。

风力发电机的振动响应特性与其动力学性能和结构特征密切相关。

通常使用振动响应频率和振幅来描述振动响应特性。

风力发电机的振动响应频率主要由其主要结构元件的特性决定。

2. 风力发电机振动响应特性的分析方法风力发电机的振动响应特性分析方法主要包括计算方法和实验方法。

2.1 计算方法计算方法是通过数学模型对风力发电机进行分析和预测其振动响应特性。

计算方法主要包括有限元法、有限差分法、边值元法、模态分析法等。

有限元法是一种广泛使用的分析方法，该方法将结构离散化为一系列有限元，然后在每个有限元上解决运动方程。

该方法可以精确地预测风力发电机的振动响应特性。

2.2 实验方法实验方法是通过对实际风力发电机进行测试，获取其振动响应信号，并对其进行分析，以了解其振动响应特性。

实验方法包括模态分析、频率响应分析、时域分析等。

模态分析是一种通过激励和测量结构振动来确定其自由振动特性的方法。

模态分析可以确定风力发电机的结构振动模态和振动频率。

频率响应分析是一种测量结构响应随着激励频率变化的方法。

频率响应分析可以确定风力发电机的振动响应特性和共振频率。

3. 主要影响因素风力发电机振动响应特性的主要影响因素包括结构特征、环境影响和操作条件。

主振动与内振动联合作用下大型风电机组塔架-叶片耦合结构动力学分析随着风电技术的不断发展，越来越多的大型风电机组投入使用。

其中，塔架-叶片耦合结构是风电机组的核心组成部分之一，对其动力学性能的研究具有重要意义。

本文将对主振动与内振动联合作用下大型风电机组塔架-叶片耦合结构的动力学分析进行探讨。

一、塔架-叶片耦合结构简介大型风电机组由塔架、机组箱、发电机、变流器、叶片等部分组成，其中塔架-叶片耦合结构是机组的支撑和转动部分，其主要作用是将风叶旋转的机械能转换为电能。

塔架通常采用钢管焊接而成，由多节钢管组成，下端通过膨胀螺栓固定于水泥基础上，上部与机组内部连接。

叶片则是通过扭曲成形的形式，在风的作用下产生振动从而带动转子运动。

二、主振动与内振动在大型风电机组的运行过程中，主振动和内振动是两个不可避免的振动形式。

主振动是叶片在风的作用下发生的振动，具有较高的频率，其振动频率主要受到风速和叶片的结构特性影响。

内振动则是塔架结构内部的振动，其频率较低，主要受到塔架的结构特性和机组内部零件的特性影响。

主振动和内振动是互相关联的，相互作用会对风电机组的动力学性能产生重要影响。

三、塔架-叶片耦合结构动力学分析（一）塔架-叶片耦合结构的振动模型在塔架-叶片耦合结构的振动模型中，塔架和叶片之间通过弹簧-阻尼器连接，构成了一个受外部激励的动力学系统。

考虑到风电机组的特殊结构和叶片的变形特征，塔架-叶片耦合结构的振动模型应该采用多体振动模型来描述。

采用有限元方法对其进行建模，得到塔架-叶片耦合结构的动力学方程。

（二）塔架-叶片耦合结构的动力学响应在外部风荷载的作用下，塔架-叶片耦合结构会发生振动。

由于主振动和内振动的作用，塔架-叶片耦合结构会呈现出非线性、不稳定等特点，其振幅、频率和相位等动力学响应特性变化较大。

因此，在风电机组的设计和运行过程中，需要对其动力学响应进行研究和分析，以保证风电机组的安全、可靠运行。

四、结论本文主要介绍了主振动与内振动联合作用下大型风电机组塔架-叶片耦合结构的动力学分析。

风能发电装置振动特性分析与振动控制随着能源需求的不断增加，越来越多的国家和地区开始重视风能的使用，尝试利用风力发电来应对能源不足和环境污染等问题。

风能发电技术已逐渐成熟，但由于风力发电机转子受到空气力的作用，容易产生振动，严重影响风能发电机的效率和寿命。

因此，对风能发电装置的振动特性进行研究和控制具有重要意义。

一、风能发电装置振动特性分析1. 风能发电机结构和振动模型风能发电机主要由发电机、转子、塔架和基础等组成。

在运行中，风通过叶片将转子带动旋转，同时也会对转子、塔架和基础等结构产生振动。

风能发电机的振动特性主要包括结构刚度、振动频率、振动模式和振幅等。

2. 风能发电机的自由振动风能发电机在运行中，由于弹性变形和质量不平衡等原因，存在自由振动。

自由振动可以分为前后摆动和扭转，分别对应着风向和风力的影响。

3. 风能发电机的强迫振动风能发电机在运行中，由于受到风力和颤振等原因，还会出现强迫振动。

强迫振动的主要特点是在一定频率下，振幅会逐渐增强，直至结构破坏。

4. 风能发电机振动特性分析方法目前，对于风能发电机的振动特性分析方法主要包括有限元方法、实验测试和计算流体力学等。

有限元方法通过建立精细的数学模型进行振动分析，可以得到较为准确的振动频率和振动模式等参数。

实验测试则通过模拟出发电机真实工作状态下的振动情况，进而分析和控制振动。

计算流体力学则主要用于分析风力对发电机的影响，包括风速、风向和风向偏角等参数。

二、风能发电装置振动控制方法1. 主动振动控制主动振动控制是指采用一系列控制算法和技术，对风能发电机的结构特点和振动模式进行实时监测和控制，从而达到减少振动、提高效率和延长寿命的目的。

2. 被动振动控制被动振动控制是指采用一些机械结构和材料，通过调整风能发电机内部的结构和强度等参数，来减少振动并提高发电效率。

被动振动控制常用的材料包括弹簧、阻尼材料和减振板等。

3. 智能振动控制智能振动控制是指采用智能技术和实时监测系统，对风能发电机的振动和频率等参数进行分析，从而主动调整发电机的结构和调节风速等参数，减少振动并提高发电效率和寿命。

风力发电机组振动故障诊断分析摘要：在可持续发展背景下，新能源开发备受关注，作为一种典型的新型能源，风力发电拥有广阔的发展前景。

风力发电机组在运行过程中，很容易受到一些因素的影响，出现振动故障，在这种情况下，需要做出正确诊断，判断振动故障成因，并且采取正确措施进行维护，保证风力发电机组的稳定运行，这也是风力发电机组维护工作中的要点内容。

本文对风力发电机组振动故障进行分析研究，并且提出了几点浅见。

关键词：风力发电；发电机组；振动故障；维护策略一、风力发电机概述风力发电机是风力发电厂中的核心内容，其运行效果非常重要，关系到了风力发电效率和发电安全性。

从结构上看，风力涡轮机由转子、轮毂、结构、偏转器系统、变速箱、发电机、电气系统以及液压系统等进行的共同组成。

首先需要把风车改造为机械式，然后运用齿轮、主轴、发电机把机械能转化成电能，实现风能的产生。

如果仅仅通过调节风向来调节机组的运行，那么在风力发电机的运行中很难应用风向参数，也很难改变转速和转速。

风扇的转速也会改变发电机的功率，自然导致发电机振动降低。

因此，对风力发电机组的在线运动进行持续跟踪是至关重要的，以便能够不断跟踪传输链中的瞬态异常，跟踪波动趋势，对历史数据进行分析，确保风力发电机能够正常运行。

二、风力发电机组振动故障成因分析风力发电机在运行过程中，经常会出现各类故障，主要的故障类型包括发电机过热、线圈短路、轴承过热、振动增大、转子损坏、绝缘损坏等，主要由异常振动决定。

风力涡轮机的波动对设备的安全运行产生重大影响，安全对于风电场来说至关重要。

其中，引起设备异常波动的因素包括设计、制造、安装、运行和维护。

静态风电机组的运动控制时间是一个漫长的过程，必须由传动链的具体变化来确定，这对于诊断较小的传输时间也很有用。

发电机工作时，转子的转速很高，如果转子的转动中心和质心不能有效匹配，转子也会产生很大的不平衡，产生离心力，造成设备振动，当离心力超过阈值时，设备会剧烈振动。

I. 前言风力发电已成为当今清洁能源的重要组成部分，风力发电机组作为其中的重要设备之一，其稳定运行对于整个风电场的效率和可靠性至关重要。

然而，风力发电机组在运行过程中可能会受到风载荷以及塔架结构自身的影响而产生涡激振动，这种振动会对风力发电机组的性能和寿命造成负面影响。

对塔架涡激振动的计算和减振技术的研究显得尤为重要。

II. 塔架涡激振动计算1. 塔架涡激振动的成因塔架涡激振动是指在风力发电机组运行过程中，由于风力与塔架结构之间的相互作用产生共振振动。

其中，风载荷对于塔架的作用是主要原因之一，而风的涡激效应又会进一步加剧振动的产生。

2. 塔架涡激振动的计算方法针对塔架涡激振动，目前常用的计算方法包括数值模拟和实验研究两种途径。

数值模拟通常采用计算流体力学（CFD）模拟风场对塔架的作用，以及有限元分析（FEA）模拟塔架的结构响应，从而得出振动情况。

而实验研究则是通过实际搭建塔架模型，采用风洞测试或者风力发电场实际数据的采集，来研究塔架涡激振动的情况。

III. 塔架涡激振动的减振技术1. 被动减振技术被动减振技术主要是通过在塔架结构上安装减振装置，来消除或减小风载荷和结构共振所引起的振动。

常见的被动减振技术包括阻尼器的应用、质量块的加装、以及振动吸收器等。

2. 主动减振技术主动减振技术采用控制系统对风力发电机组进行实时监测和调控，以减小涡激振动的影响。

主动减振技术常采用的手段包括振动控制系统、智能材料的应用以及振动补偿技术等。

IV. 结语风力发电机组的稳定运行对于提高风能利用效率和减小对环境的影响至关重要。

塔架涡激振动作为影响风力发电机组运行和寿命的重要因素，其计算与减振技术的研究具有重要意义。

通过对塔架涡激振动的深入研究和有效的减振技术的应用，能够提高风力发电机组的稳定性和可靠性，进一步推动清洁能源的发展和利用。

V. 国内外研究现状1. 国内研究现状在国内，关于风力发电机组塔架涡激振动的研究已经取得了一定的进展。

技术 | Technology54 风能 Wind Energy1 引言塔筒是风电机组中的主要支承装置，它将机舱和风轮托举到所需的高度。

在机组的整个寿命周期内，塔筒受到风轮、机舱以及自身重力作用的同时，还受到各种风况（正常风况、极端风况）引起的动载荷作用，承受大小和方向随时变化的疲劳载荷和极限载荷。

因此设计时必须保证塔筒具有足够的强度、刚度和稳定性。

塔筒的振动分析与控制是风电机组设计过程中必须进行的工作之一。

由于风轮在一定范围内转动，且风轮的转速时刻都在发生变化，因此设计时必须考虑风电机组运行时变载荷、变转速的特性，通过对各个部件动态特性及其耦合特性的设计，保证整个机组在工作过程中的平稳及安全可靠运行。

通过对塔筒振动的测量和分析，可以了解实际工作过程中塔筒的振动水平及频率成分，对引起塔筒振动的原因进行具体分析，并对设计进行验证。

2 塔筒的载荷分析目前，风电机组塔筒大都为锥形结构，其顶端安装有较大质量的机舱和在风载荷作用下旋转的风轮， 如图1所示。

概括起来，作用在塔筒上的载荷主要有以下几类：(1) 气动力：作用在塔筒顶部的风轮上的气动力是塔筒载荷的主要来源。

此外， 风载荷直接作用在塔筒上也会对塔筒产生动载荷。

(2) 重力：机舱和风轮重力直接作用于塔筒顶部，是塔筒设计和机组安装时必须考虑的一个重要参数。

机舱和风轮的重心位置也是设计时必须考虑的一个重要参数。

(3) 惯性载荷：由于风载荷的随机性，会引起塔筒的振风电机组塔筒振动的分析与测量太原重工股份有限公司技术中心 高俊云 连晋华动，而这种振动会产生惯性力，不但引起塔筒的附加应力， 而且还会影响塔筒顶端叶轮的变形和振动。

(4) 控制系统的运行载荷：风电机组在运行过程中，控制系统和保护系统使机组启动、停车（包括紧急停车）、偏航、变桨、脱网时，都会引起机组结构和塔筒部件的载荷变化。

图2为仿真得到的停车过程中塔筒顶部的倾覆力矩和振动图1 风力发电机组 图2 塔筒载荷和振动仿真结果3 设计过程中对塔筒振动的控制通过上面的分析可知，塔筒受到多种载荷的共同作用，特别是由于风载荷的随机性，必然引起塔筒的变形和振动，而这种振动不但会引起塔筒的附加应力，而且有可能与叶片产生共振，从而影响整个风电机组组的稳定性。

探析风力发电机组发电机振动故障摘要：力发电机组发电机振动故障直接影响到机组设备的正常运转。

为了提升风力发电机的运转能力提升供电质量。

该文结合实际，在分析风力发电机组结构组成的同时，对风力发电机组振动故障因素进行总结分析，同时给出针对性的振动故障处理措施，希望论述后，可以给该方面的研究者提供参考。

关键词：风力发电；机组发电；机振动故障；分析0前言风力发电系统的重要构成分为两个项目，一个是风力机，一个是发电机。

风力机的作用是将收集的风能变为需要的机械能，进而通过发电机再把得到的机械能变为电能。

其中发电机系统是整个风力发电系统的主要部分，它对最终发电的效果，以及发电系统的质量都有着紧密的联系，同时也是经常会出现问题的地方。

因为该系统通常会在外界工作，所处氛围不佳，这就会导致很多问题的发生，所以必须应该对机组经常检查研究，发现问题时应该及时处理，这样可以确保系统工作时的质量，这对机组能否持续稳定的运行有着非常密切的关联。

1 风力发电机组介绍风力发电机组是由风轮、齿轮箱、主轴与发电机等部分构成的。

风力发电机组在工作时，应该借助风轮将在外界收集到的能量经过作用变为机械能，接着再借助齿轮、主轴和发电机来把又以上所得到的机械能，变为需要的电能，通过以上的相互配合最终达到风力发电的效果。

2 风力发电机组发电机振动故障分析发电机作为风力发电机组中重要的部分，其常常受着变工况以及电磁的影响条件，使得发电机会经常出现问题。

其中比较经常遇到的问题为一下几点:发电机温度过高、线圈短路、轴承温度过高、振动幅度过强等等。

该篇文章是根据振动幅度过强的问题展开讨论研究的。

风力发电机组振动强弱关系着机组是否能够持续稳定没有危险的继续工作，是否安全是风场工作里极其重视的。

造成机组振动大小的原因有着很多方面，其中主要影响因素有:机组的设计生产、安装、工作、修护……发电机在运转的过程中里面的转子速度非常大，若是转子在旋转过程中中心和质心不一致，那么就会出现转子因为没有达到平稳状态而出现离心力，这样就会造成机组的振动发生，若是离心力过大超过一定极限，那么会引起机组的振动故障。

电力系统中的风力发电机组振动分析与优化现代社会对于清洁能源的需求越来越高，风力发电作为一种常见的清洁能源之一，在电力系统中扮演着重要的角色。

然而，电力系统中的风力发电机组振动问题一直以来都是制约其稳定运行的关键因素之一。

因此，进行风力发电机组振动分析与优化是非常必要的。

本文将详细介绍电力系统中的风力发电机组振动问题，并探讨相应的优化方法。

首先，我们来了解一下风力发电机组振动的原因和影响。

风力发电机组振动的原因主要包括风叶的不平衡、风叶轴承的问题、发电机组旋转部件的失衡以及高风速时机组运行的不稳定等。

这些问题都可能导致机组的振动，进而影响到机组的安全性和运行效率。

振动过大不仅会损坏机组的结构，还会对电力系统的稳定性产生不利影响。

因此，对风力发电机组的振动进行分析和优化是至关重要的。

针对风力发电机组振动问题，我们可以采取以下优化方法。

首先，对机组的结构进行优化设计，确保风叶的平衡性和整体的稳定性。

合理选择材料和加强结构的刚度可以减小机组的振动。

其次，采用精确的轴承设计和安装方式，确保轴承的平衡和可靠性。

此外，还可以借助现代化的传感器和监控系统，实时监测机组的振动情况，及时发现问题并采取相应的处理措施。

最后，通过合理调整机组的参数，例如转速和叶片角度，可以减小机组的振动。

在进行风力发电机组振动分析与优化时，我们需要借助一些工具和技术。

其中，有限元分析是一种常见的方法。

有限元分析可以模拟机组的结构特性和振动行为，帮助我们了解机组的振动机理。

同时，还可以借助模拟软件对机组进行优化设计。

此外，振动传感器和监测仪器也是不可或缺的工具。

这些工具可以实时监测机组的振动情况，并将数据反馈给监控系统，帮助我们及时发现振动异常并采取相应的处理措施。

此外，在风力发电机组振动分析与优化中，我们还需要考虑到振动对电力系统的影响。

大幅度的振动不仅会损坏机组自身，还会产生噪音和振动波动，对机组周围环境和人体健康造成影响。

因此，在设计风力发电机组时，我们需要充分考虑振动问题，通过采用合适的振动消除措施，减小振动对周围环境和人体的影响。

技术 | Technology54 风能 Wind Energy1 引言塔筒是风电机组中的主要支承装置，它将机舱和风轮托举到所需的高度。

在机组的整个寿命周期内，塔筒受到风轮、机舱以及自身重力作用的同时，还受到各种风况（正常风况、极端风况）引起的动载荷作用，承受大小和方向随时变化的疲劳载荷和极限载荷。

因此设计时必须保证塔筒具有足够的强度、刚度和稳定性。

塔筒的振动分析与控制是风电机组设计过程中必须进行的工作之一。

由于风轮在一定范围内转动，且风轮的转速时刻都在发生变化，因此设计时必须考虑风电机组运行时变载荷、变转速的特性，通过对各个部件动态特性及其耦合特性的设计，保证整个机组在工作过程中的平稳及安全可靠运行。

通过对塔筒振动的测量和分析，可以了解实际工作过程中塔筒的振动水平及频率成分，对引起塔筒振动的原因进行具体分析，并对设计进行验证。

2 塔筒的载荷分析目前，风电机组塔筒大都为锥形结构，其顶端安装有较大质量的机舱和在风载荷作用下旋转的风轮， 如图1所示。

概括起来，作用在塔筒上的载荷主要有以下几类：(1) 气动力：作用在塔筒顶部的风轮上的气动力是塔筒载荷的主要来源。

此外， 风载荷直接作用在塔筒上也会对塔筒产生动载荷。

(2) 重力：机舱和风轮重力直接作用于塔筒顶部，是塔筒设计和机组安装时必须考虑的一个重要参数。

机舱和风轮的重心位置也是设计时必须考虑的一个重要参数。

(3) 惯性载荷：由于风载荷的随机性，会引起塔筒的振风电机组塔筒振动的分析与测量太原重工股份有限公司技术中心 高俊云 连晋华动，而这种振动会产生惯性力，不但引起塔筒的附加应力， 而且还会影响塔筒顶端叶轮的变形和振动。

(4) 控制系统的运行载荷：风电机组在运行过程中，控制系统和保护系统使机组启动、停车（包括紧急停车）、偏航、变桨、脱网时，都会引起机组结构和塔筒部件的载荷变化。

图2为仿真得到的停车过程中塔筒顶部的倾覆力矩和振动图1 风力发电机组 图2 塔筒载荷和振动仿真结果3 设计过程中对塔筒振动的控制通过上面的分析可知，塔筒受到多种载荷的共同作用，特别是由于风载荷的随机性，必然引起塔筒的变形和振动，而这种振动不但会引起塔筒的附加应力，而且有可能与叶片产生共振，从而影响整个风电机组组的稳定性。

风力发电机组的振动分析与抑制方法研究摘要：随着全球对可再生能源需求的增长，风力发电成为一种重要的清洁能源来源。

然而，在风力发电过程中，风力发电机组的振动问题会对其性能和寿命产生不良影响。

因此，本文将对风力发电机组的振动进行了分析，并提出了一些有效的抑制方法。

1. 引言风力发电作为一种可持续发展的能源形式，在全球范围内广泛应用。

然而，由于风能的不稳定性和复杂性，风力发电机组在运行过程中常常会受到各种振动干扰。

这些振动问题不仅会降低风力发电机组的性能，还可能导致设备的损坏和事故的发生。

因此，对风力发电机组的振动进行准确的分析和抑制方法的研究具有重要意义。

2. 风力发电机组的振动分析风力发电机组的振动主要包括旋转部件的振动、塔架的振动和基础的振动。

旋转部件的振动主要源于风力叶片和发电机组的旋转运动，而塔架和基础的振动则主要受到风载荷的影响。

2.1 旋转部件的振动分析风力叶片的振动是风力发电机组振动的重要来源之一。

叶片在高速旋转过程中受到空气动力学力的影响，导致叶片产生振动。

这种振动不仅会对叶片本身产生不良影响，还会通过传导和辐射逐渐传递到整个风力发电机组。

因此，准确分析叶片的振动特性对于抑制风力发电机组的振动问题具有重要意义。

2.2 塔架的振动分析风力发电机组的塔架在运行过程中也会受到风载荷的作用而产生振动。

塔架的振动通常表现为多个模态的共振振动。

因此，从塔架的共振频率和共振模态入手，通过相应的振动模态分析方法，可以有效地预测塔架的振动情况，并采取相应的措施进行抑制。

2.3 基础的振动分析风力发电机组的基础是支撑整个机组的重要组成部分。

基础的振动主要受到机组的旋转部件和塔架的振动传递影响。

在基础的振动分析中，需要考虑不同频率下的振动模式，并通过合理的设计和材料选择来抑制振动的传递。

3. 风力发电机组的振动抑制方法针对风力发电机组的振动问题，研究人员提出了一系列有效的抑制方法。

这些方法主要包括调整叶片和塔架的结构参数、优化控制系统、采用主动控制和减振装置等。

风力发电机组振动特性分析与优化设计一、引言随着环境意识的增强和对可持续能源的需求日益增加，风力发电作为一种可再生能源正得到广泛关注和应用。

而风力发电机组作为风力发电的核心设备，其中的振动特性对风力发电机组的性能和寿命起着至关重要的影响。

因此，进行风力发电机组振动特性的分析与优化设计对于提高其工作效率和可靠性具有重要意义。

二、风力发电机组振动特性分析1. 振动特性的分类风力发电机组的振动特性可分为结构振动和机电耦合振动。

结构振动主要指风力发电机组在运行过程中由于外部环境或内部因素引起的结构本身的振动情况。

机电耦合振动则是指风力发电机组在工作状态下，由于风轮叶片和发电机等设备的相互作用而引起的振动。

2. 振动特性的影响因素风力发电机组的振动特性受多种因素影响，其中主要包括以下几个方面：(1) 风轮叶片特性：风轮叶片的质量、弹性模量、自然频率等参数直接影响振动特性。

(2) 发电机质量和结构：发电机的转子质量均衡性、轴承刚度和阻尼等因素对振动特性有重要影响。

(3) 塔筒和机座：塔筒和机座的刚度和阻尼是风力发电机组振动特性中不可忽视的因素。

(4) 外界环境：风速、风向、地震等外界环境因素也会对风力发电机组的振动特性产生影响。

三、风力发电机组振动特性优化设计1. 结构优化通过采用合理的材料、结构和工艺，可以降低风力发电机组的结构振动。

例如，优化风轮叶片的形状、增加叶片的刚度和质量均衡，都可以有效减小风力发电机组的结构振动。

2. 整体设计优化在风力发电机组的整体设计中，应考虑机电耦合振动问题。

通过合理设计发电机转子和轴承系统，增加系统的阻尼，可以减少机电耦合振动对整个风力发电机组的影响。

3. 控制系统优化合理的控制系统可以起到减小风力发电机组振动的作用。

通过引入主动振动控制技术，使用传感器和执行器对发电机组进行实时调节，可以减小振动对整个系统的影响。

四、案例分析以一台某型号2MW风力发电机组为例，进行振动特性分析与优化设计。

风电机组振动异常分析的研究摘要：风电机组运行异常振动的诊断与研究.首先，基于模态试验方法和快速傅里叶变换方法获取了台架状态下的风电机组特征和振动信号，其次，基于模态试验方法和快速傅里叶变换方法对风电机组运行异常振动进行了诊断与研究。

通过对振动试验的对比分析，得到了异常振动。

做的。

计算结果与有限元分析相结合表明，并网发电的工频与风力发电机动态特性的耦合是造成异常振荡的根本原因。

最后，通过对风力发电机结构进行优化防止谐振，改进后的风力发电机可以有效避免工频，可见对异常风力发电机的诊断分析和改进建议是合理的。

关键词：振动与波；风力发电机组；异常振动；模态测试；共振；结构优化风能作为一种清洁能源，发展非常迅速。

由于风力发电机一般处于野外，环境条件恶劣，容易发生故障，需要耗费大量的人力物力进行维护。

在我国，已经开展了许多针对风力发电机组的故障诊断研究[1-3]，并取得了有益的成果，提出了各种类型的状态监测方法和信息融合诊断技术[4-7]。

这些研究大多在数值计算和理论分析的基础上提出了各种控制方法，但由于风力发电机的复杂性和运行环境的变异性，需要考虑汽轮机的振动特性。

为了避免异常振动，我们开始设计，优化设计，并进行相应的试验验证。

引言利用运行数据分析研究风电机组运行规律和异常情况，可以提高发电效率和设备安全性[1-3]。

偏航系统对焊缝的精度对装置的发电效率有很大的影响。

传统的标定方法是利用激光风雷达测量单个机组的风速和风向，然后结合机组的发电量。

数据绘制了不同偏航误差下的风速功率曲线。

与原风速功率曲线进行比较，确定偏航误差范围[4]。

文献[5]通过分析不同参数取值范围的分布规律，采用熵值法计算评价体系中不同参数的系数，构建了一个客观准确的风电机组运行状态综合评价体系。

做的。

[6]利用分布式计算(Hadoop)存储技术构建并验证了分布式文件系统风数据存储方案的有效性和有效性。

针对风电运行数据的多源、高维特性。

风力发电机组振动特性分析与控制近年来，随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益凸显，风力发电成为了一种备受瞩目的发电方式。

然而，与此同时，人们也开始关注风力发电机组振动对其性能和寿命的影响。

本文将对风力发电机组振动特性进行分析，并提出相应的控制方法。

首先，我们来探讨风力发电机组振动的来源。

一般来说，风力发电机组振动主要有两个来源，即空气动力激励和机械力激励。

空气动力激励来自于风力作用在旋转的风轮上所产生的力矩，这会引起发电机组产生一定的振动。

而机械力激励则源于机械传动系统的不平衡、磨损等因素，导致风力发电机组产生各种频率的振动。

接下来，我们将对风力发电机组振动特性进行分析。

振动特性主要包括振动频率、振动幅值和振动模态。

振动频率是指振动的重复周期，通常以赫兹为单位。

振动幅值是指振动的振幅大小，可以反映振动的强度。

振动模态则描述了振动的空间形态和振动的主要方向。

对于风力发电机组振动特性的分析，一种常用的方法是通过振动传感器进行测量，然后利用信号处理技术将振动信号转化为频域信号。

通过频域分析，我们可以获得振动信号的频率分布，从而进一步了解风力发电机组振动的特性。

了解了风力发电机组振动的特性后，下一步就是对其进行控制。

风力发电机组振动对机组寿命和发电性能都有较大影响，因此控制其振动是非常重要的。

目前，常用的振动控制方法主要包括被动控制和主动控制。

被动控制是指通过增加结构的刚度和阻尼来减小振动幅值。

通过增加结构的刚度，可以降低机械传动系统的振动。

而增加阻尼则可以消耗振动能量，减小振动幅值。

被动控制方法的优点是简单易行，但对结构造成的变形和疲劳寿命的影响较大。

主动控制则是指通过控制系统主动地对振动进行干扰或补偿来实现振动控制。

主动控制方法可以更灵活地对振动进行控制，并且对结构的影响较小。

常见的主动控制方法有阻尼器、质量调节器和振动补偿器等。

除了被动控制和主动控制外，还可以结合智能控制方法来实现风力发电机组的振动控制。