2.0MW發電機底架靜動態有限元分析

圖8給出了前6階振型（放大540倍顯示）。

　　3.4共振分析
　　風電機組運行過程中，不可避免會有振動產生，結構本身的自由振動對結構的影響不大，而由于受迫振動引起的激振會帶來巨大的損失，所
以需要對發電機底架進行共振分析，以避免共振的影響。所謂共振就是當干擾力的激頻與結構固有頻率重合時引起的一種現象，共振時，結構的
位移和內力理論上都將無限增加。
　　發電機底架的固有頻率必須在一定范圍內避開共振， 工程上一般要求在± 1 0 %左右。此2 . 0 M W 風電機組為三葉片式， 來自風輪的激勵主要是1 P 和3 P ， 風輪轉速為8 . 8 6 r p m～1 7 . 7 1 r p m，單葉片頻率范圍為0.1477Hz～0.2952Hz，葉片通過頻率為0.443Hz～0.8855Hz，發電機底架的固有頻率不在共振影響頻率范圍內，理論上不會出現共振現象。發電機轉速1000～2000rpm，額定轉速1750rpm，來自發電機的激振頻率為16.67～33.33Hz，額定轉速下的激振頻率為29.17Hz，而發電機底架的第四階頻率在發電機激振頻率范圍內，所以發電機在達到額定轉速前會共振頻率穿過。
　　4 結論
　　本文利用ANSYS有限元軟件，對發電機底架進行靜力分析和模態分析，得出了發電機底架的應力分布和前6階固有頻率及振型。根據等效應力云圖、最大等效應力出現的位置、前6階固有頻率提出了進行發電機底架結構優化的建議。
　　1）發電機底架整體的安全裕度比較高，應在滿足強度要求的情況下對部分鋼板進行減薄優化。
　　2）為了減輕發電機底架的重量，應滿足強度要求的情況下，可在縱梁腹板上開減重孔。
　　3）最大等效應力均出現于縱梁根部，應考慮加寬電機底架縱梁根部的上下翼板寬度。
　　4）發電機底架的第4階頻率在共振頻率范圍內，發電機在運行過程中必然有共振，應考慮盡可能縮短共振時間。