文 | 何建武，刘超，张正川，张洪磊，汪冬冬

叶片故障时风力发电机组瞬态受力特性分析*

文 | 何建武，刘超，张正川，张洪磊，汪冬冬

由于风力发电机组风轮复杂的三维非定常运动，叶片旋转产生时变载荷，从而对结构产生时变激励，这对风力发电机组结构强度有重要影响，而且在某些故障情况下叶片载荷随时间的波动可能会更加剧烈，甚至引起整个结构的破坏，所以有必要对风力发电机组叶片瞬态受力特性及瞬态结构强度进行研究。

在距叶尖三分之一叶长的地方发生断裂是小型离网型风力发电机组常见的叶片断裂情况之一，特别是在内蒙古地区，由于各种原因，故障发生后机组常有带故障运行的情况发生，严重时甚至会造成机组的整体结构破坏，但是未到检修期，故障问题一般难以及时发现并处理。为降低这种常见的叶片断裂故障造成的风力发电机组损坏程度、减小经济损失，有必要在风力发电机组设计初期确定出带故障运行时的结构易受损区域，以进行合理加固。本文针对额定风速下叶片完好、距叶尖三分之一处断裂两种情况，基于单向流固耦合方法，将流场瞬态数值模拟得到的载荷数据进行传递，对风力发电机组结构进行瞬态动力学及结构强度分析，确定出叶片断裂情况下的大应力应变区，为结构的合理优化、故障诊断分析提供一定的参考。

三维模型

本文以国产HY-1000/48小型水平轴风力发电机组为研……