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以下为发言全文:
各位下午好,今天想给大家介绍的传动链技术,确保高密度大扭距的鲁棒性和静音性。
我演讲分为,引入低转速连轴器、耦合性效益、滤波及目前成果、变速箱调节、总结。
随着气动叶片的最新发展,升功率下降,能量开始显著的减少,加上低风速的体系,声音可以去捕获。其次,不断增加的扭距密度,仅仅由成本进行驱动,也是为了保持大型陆上涡轮机的公路运输能力引发两个现象。根据介绍风力变速箱在十年内发展表明,扭距增加近50%,质量下降35%。
随着激励能量与阻尼比的增加,刚刚谈到扭距增加50%,质量下降35%。随着基件能量和阻尼的增加可以增加调性,由先进的复合材料制成的低轴联动器,以减轻负荷效果闻名,也与叶片和发射塔进行分离。由于直接耦合系统促成声音的传播,并且根据不具备有任何阻尼元件,我们调性的问题很有可能会不断的增长。
首先由先进复合材料制成低速连轴器,可以看到也将传动系统与主要发生的表面塔叶片进行有效的剥离。让我们先来看看非扭距的载荷,正如这项研究所揭示,与带有弹性液压扭距之下4个点的支撑相比,负荷低轴连轴少90%以上的非扭距载荷。
2015年以来,盖斯联轴器已经在海上使用了1000台,但是尚未在陆上使用。因为可以解决NVH挑战,我们与德国合作研究噪音和音调缓解的结果,我们需要去了解更多整体的噪音和音调缓解的效果。为了进行研究低速连转器的影响,我们与风力驱动中心合作,对于风力涡轮机进行多态模拟的研究。首先计算多面的力,最高可以达到200赫兹,进行传递路径的分析,确定叶片和塔顶的加速度,最后计算声源和塔的辐射能。
开始进行之前,通用的模型进行修改,首先以代表最新的中速技术,通用的陆上车型被改成中速动力的传动系统。其次,传统的发电机轴承被太阳轴承取代。
拆除行星载体的轴承,直接耦合和合并到主轴承单元的转子轴上。这代表最新的传动技术,对于耦合的模型,我们考虑合适低速轴连轴器的钢度和阻尼值,同时包括行星载体的轴承,我们考虑到了方方面面,这就是相应的比较。
我们可以看到受叶片加速度的影响,黑色图形表示叶根和叶尖的加速度,主要是二级啮合措施和斜坡表示,红色的图表示耦合模型,使红色的主阵伏减少70%-85%。
从转子叶片的辐射声功率计算,可以看到高达16.5分贝的降低,并这也证明耦合性消除声调在未来发展的巨大潜力。如果假设空气动力声功率为110DB,我相信它也会消除所有的声调。
现在让我们转到第一个变速箱集成选项,这种是联动型的,出现在第二个齿轮的阶段,吸收多余能量的所在之处,主要模式之一是造成调转性来扭转。
从这一页可以看到,如果TVA表明主阵伏降低50%甚至更多,我们可以去预期音调降低5-7分贝,虽然阻尼器可以被调整到主要的阵伏。但事实上,红色的图也表示该解决方案宽带的效应,低频高频也是有减小。
第二个是关于频率的调节,风力动力系统专家非常清楚太阳轴的模式,这是一种潜在的动力系统声音的来源。通过降低钢度调整共振频率,可以隔离振动。但是由于可用安装的空间,其实是非常有限,这是我们现在面临的主要问题,由先进的复合材料制成的零件,可以改变规则。
所以我们改变了材料,调整也会变的非常大,这很可能会彻底改变现状。在这一页给大家举一个例子,可以看到调整所带来的结果。红色的曲线显示是频率的改变,所以它是第一代原型样机。
当然,这种调整是不够的,还会有一些调整进一步优化。比如说第二代采用同一种太阳轴,而且它有一种侧翼,能够将轴更多的转向电机的表面。根据系统调整,幅度也有所不同。
这种情况也不一定完全整合到齿轮箱,电机领域的专家应该非常了解这种情况,根据最初的结果没有足够的动机改变调整来进行全面的开发和验证。简要来说,在过去这几年开展模拟,根据扭距和其他的模型,我们基于模型来确定传动区域有效的负载,来决定碳纤维和钢的区别。
我们也开展全面的验证测试,包括零件测试、原型机测试,在系统环境内进行测试,最后进行相应的现场评估。这个风机我们会对它进行寿命的预估,也需要去测试特定具体数量的样本,我们也使用最先进的技术,包括根据它的扭距进行测试,应力水平也是一样的。我们基于此实现同样的压力水平,这个数字是20-30%不等,这个对于我们确定最终的应力和周期来说是非常重要的。
而且在我们知道提前预先的条件,当它是100度的时候我们需要进行完备的疲劳测试,了解它的压力水平,可以进行内部的验证和寿命预测。在进行测试后,我们能够确定它的安全因子和足够的疲劳阻力测试。
在基于现有的设计来说,这个是非常重要的,能够让我们确定影响的控制,同时也有相应的改进空间。
最后总结一下,一是我们在风机领域所面临的挑战,包括扭距进一步增加和NVV所面临的挑战。二是ESS耦合不仅会消除力量,而且能够将扭距降低。三是阻尼是非常合适的消除扭距工具。四是碳纤维管非常的智能,而且进行全面的整合克服扭距的问题。
谢谢大家的倾听,我们也有自己的展区在B08,大家感兴趣可以来参观。
(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)
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