大型风力发电机主轴的有限元分析及制造工艺

2011-06-25沈阳电机股份有限公司李子乔徐名

电器工业 2011年7期

沈阳电机股份有限公司李子乔徐名

沈阳首龙机电成套设备有限公司张寅秋

1 前言

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒3公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机＋充电器＋数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片等组成。叶片用来接受风力并通过主轴传递给变速箱，变速箱带动发电机将风能最终转为电能；主轴是第一个传导力的零部件，是风力发电机组中重要的部件，其寿命与性能对风力发电系统是非常重要的。风力发电机组主轴由轴承座和增速箱支撑安装在机舱前底盘上，主轴前端与风轮相连。叶片产生的气动载荷以及由于风轮旋转所引起的离心力、惯性力和风轮自重通过轮毂传递给主轴。由于风速变化频数较高，因此主轴在使用过程承受较大的交变载荷。对于主轴的结构及受力分析就具有重要意义。