2023年10月16日-19日，2023北京國際風能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“全球風電產業布局及供應鏈安全”“雙碳時代下的風電技術發展前景”“國際風電市場發展動態及投資機會”“風電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見App全程直播本次大會。

10月18日下午，蓋斯林格有限公司風電業務開發經理Alexander Kari在風電產業技術創新論壇II上發表題為《傳動鏈技術：確保高密度大扭距傳動鏈的魯棒性和靜音性能》的主題演講。

以下為發言全文：

各位下午好，今天想給大家介紹的傳動鏈技術，確保高密度大扭距的魯棒性和靜音性。    

我演講分為，引入低轉速連軸器、耦合性效益、濾波及目前成果、變速箱調節、總結。    

隨著氣動葉片的最新發展，升功率下降，能量開始顯著的減少，加上低風速的體系，聲音可以去捕獲。其次，不斷增加的扭距密度，僅僅由成本進行驅動，也是為了保持大型陸上渦輪機的公路運輸能力引發兩個現象。根據介紹風力變速箱在十年內發展表明，扭距增加近50%，質量下降35%。 

隨著激勵能量與阻尼比的增加，剛剛談到扭距增加50%，質量下降35%。隨著基件能量和阻尼的增加可以增加調性，由先進的復合材料制成的低軸聯動器，以減輕負荷效果聞名，也與葉片和發射塔進行分離。由于直接耦合系統促成聲音的傳播，并且根據不具備有任何阻尼元件，我們調性的問題很有可能會不斷的增長。    

首先由先進復合材料制成低速連軸器，可以看到也將傳動系統與主要發生的表面塔葉片進行有效的剝離。讓我們先來看看非扭距的載荷，正如這項研究所揭示，與帶有彈性液壓扭距之下4個點的支撐相比，負荷低軸連軸少90%以上的非扭距載荷。   

2015年以來，蓋斯聯軸器已經在海上使用了1000臺，但是尚未在陸上使用。因為可以解決NVH挑戰，我們與德國合作研究噪音和音調緩解的結果，我們需要去了解更多整體的噪音和音調緩解的效果。為了進行研究低速連轉器的影響，我們與風力驅動中心合作，對于風力渦輪機進行多態模擬的研究。首先計算多面的力，最高可以達到200赫茲，進行傳遞路徑的分析，確定葉片和塔頂的加速度，最后計算聲源和塔的輻射能。

開始進行之前，通用的模型進行修改，首先以代表最新的中速技術，通用的陸上車型被改成中速動力的傳動系統。其次，傳統的發電機軸承被太陽軸承取代。

拆除行星載體的軸承，直接耦合和合并到主軸承單元的轉子軸上。這代表最新的傳動技術，對于耦合的模型，我們考慮合適低速軸連軸器的鋼度和阻尼值，同時包括行星載體的軸承，我們考慮到了方方面面，這就是相應的比較。

我們可以看到受葉片加速度的影響，黑色圖形表示葉根和葉尖的加速度，主要是二級嚙合措施和斜坡表示，紅色的圖表示耦合模型，使紅色的主陣伏減少70%-85%。

從轉子葉片的輻射聲功率計算，可以看到高達16.5分貝的降低，并這也證明耦合性消除聲調在未來發展的巨大潛力。如果假設空氣動力聲功率為110DB，我相信它也會消除所有的聲調。

現在讓我們轉到第一個變速箱集成選項，這種是聯動型的，出現在第二個齒輪的階段，吸收多余能量的所在之處，主要模式之一是造成調轉性來扭轉。

從這一頁可以看到，如果TVA表明主陣伏降低50%甚至更多，我們可以去預期音調降低5-7分貝，雖然阻尼器可以被調整到主要的陣伏。但事實上，紅色的圖也表示該解決方案寬帶的效應，低頻高頻也是有減小。

第二個是關于頻率的調節，風力動力系統專家非常清楚太陽軸的模式，這是一種潛在的動力系統聲音的來源。通過降低鋼度調整共振頻率，可以隔離振動。但是由于可用安裝的空間，其實是非常有限，這是我們現在面臨的主要問題，由先進的復合材料制成的零件，可以改變規則。

所以我們改變了材料，調整也會變的非常大，這很可能會徹底改變現狀。在這一頁給大家舉一個例子，可以看到調整所帶來的結果。紅色的曲線顯示是頻率的改變，所以它是第一代原型樣機。

當然，這種調整是不夠的，還會有一些調整進一步優化。比如說第二代采用同一種太陽軸，而且它有一種側翼，能夠將軸更多的轉向電機的表面。根據系統調整，幅度也有所不同。

這種情況也不一定完全整合到齒輪箱，電機領域的專家應該非常了解這種情況，根據最初的結果沒有足夠的動機改變調整來進行全面的開發和驗證。簡要來說，在過去這幾年開展模擬，根據扭距和其他的模型，我們基于模型來確定傳動區域有效的負載，來決定碳纖維和鋼的區別。

我們也開展全面的驗證測試，包括零件測試、原型機測試，在系統環境內進行測試，最后進行相應的現場評估。這個風機我們會對它進行壽命的預估，也需要去測試特定具體數量的樣本，我們也使用最先進的技術，包括根據它的扭距進行測試，應力水平也是一樣的。我們基于此實現同樣的壓力水平，這個數字是20-30%不等，這個對于我們確定最終的應力和周期來說是非常重要的。

而且在我們知道提前預先的條件，當它是100度的時候我們需要進行完備的疲勞測試，了解它的壓力水平，可以進行內部的驗證和壽命預測。在進行測試后，我們能夠確定它的安全因子和足夠的疲勞阻力測試。

在基于現有的設計來說，這個是非常重要的，能夠讓我們確定影響的控制，同時也有相應的改進空間。

最后總結一下，一是我們在風機領域所面臨的挑戰，包括扭距進一步增加和NVV所面臨的挑戰。二是ESS耦合不僅會消除力量，而且能夠將扭距降低。三是阻尼是非常合適的消除扭距工具。四是碳纖維管非常的智能，而且進行全面的整合克服扭距的問題。

謝謝大家的傾聽，我們也有自己的展區在B08，大家感興趣可以來參觀。     

（根據演講速記整理，未經演講人審核）