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大容量外转子永磁风力发电机组转子结构的轻量化设计

作者:张坤1,于慎波1*,翟凤晨1,卢华兴2,刘伟2 日期:2021-02-24/span> 浏览:140 查看PDF文档

大容量外转子永磁风力发电机组转子结构的轻量化设计*
张坤1,于慎波1*,翟凤晨1,卢华兴2,刘伟2
(1.沈阳工业大学 机械工程学院,辽宁 沈阳 110870;2.国家电投集团 科学技术研究院有限公司,北京 100029)

摘要:3 MW永磁风力发电机组外转子结构重量较大,增加了机组负荷且影响机组的安全性,针对这一问题,对风力发电机组外转子结构的载荷特性和应力变形进行了研究。提出了拓扑优化、多目标灵敏度分析、响应面优化相结合的转子轻量化方法,通过变密度法建立了变形能最小化的转子优化模型,对转子模型进行了初步的拓扑优化设计;对转子模型进行了参数化建模,通过灵敏度分析确定了对转子结构影响较大的结构尺寸参数;结合响应面优化方法筛选出了最优目标参数,实现了转子最优结构设计目标。研究结果表明:在保证结构强度和变形满足要求的条件下,经轻量化设计后结构整体减重4 799 kg,占总重量的26.5%。
关键词:风力发电机;拓扑优化;灵敏度分析;响应面优化;轻量化设计
中图分类号:TH122;TM351       文献标识码:B       文章编号:1001-4551(2020)12-1547-06

本文引用格式:
张坤,于慎波,翟凤晨,等.大容量外转子永磁风力发电机组转子结构的轻量化设计[J].机电工程,2020,37(12):1547-1552.
ZHANG Kun, YU Shen-bo, ZHAI Feng-chen, et al. Lightweight design of rotor structure of large capacity outer rotor permanent magnet wind generator[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2020,37(12):1547-1552.《机电工程》杂志:http://www.meem.com.cn

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