风电机组传动系统非线性动力学分析.pdfVIP

机械设计 与制造 第2期 150 Machinery Design Manufacture 2013年 2月 风电机组传动系统非线性动力学分析 孟 宗，付立元 (燕山大学 河北省测试计量技术及仪器重点实验室，河北 秦皇岛 066004) 摘 要：考虑传动系统具有非线性刚度，建立了风力发电机组传动系统非线性动力学模型，对不同形式激励作用下风力 发电机组传动系统的相轨迹图和Poincar6截面图进行了仿真研究，并应用分岔和混沌理论对风力发电机组传动系统进 行稳定性分析。进一步研究了系统周期运动的稳定性以及通过倍周期分岔进入混沌的过程，给出了非线性刚度对风力发 电机组传动系统稳定性的影响，仿真结果表明，负非线性刚度有利于系统保持稳定性，系统出现混沌的激励参数随负非 线性刚度的增大而增大。 关键词：风力发电机组；传动系统；动力学模型；分岔；混沌 中图分类号：TH16；TM315；TM614 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2013)02—0150—03 NonlinearDynamicAnalysisforTransmissionSystem ofwind TurbineGeneratorSystem MENG Zong，FU Li—yuan (KeyLaboratoryofMeasurementTechnologyandInstrumentationofHebeiProvince，YanshanUniversity，HebeiQinhuangdao 066004，China) Abstract：Consideringnonlinearstfifness，thenonlineardynamicalmodelforthedrivesystem ofwindturbinegenerator systemwo8presentedhere．Thefrequencycharacteristicsofwindturbinedrivesystemwithincentiveofdfiferent r ，such a5phaseplane，Poinear6section，werestudiedbysimulation．Andthestabilityofwindturbinegeneratordrivesystemwos analyzedbyusingbfiurcationandchaostheories．Thestbailityoftheperiodicmotionandtheprocessofperiod—doubling bfiurcationintochaoswerefurtherstudied，andtheeffectsofnonlinearstfifnessonstbailityofwindturbinegeneratordrive systemraeshow~Thesimulationresuhsshowedthatnegativenonlinera stffinesswasbeneficialtokeepthestabilityof system，nadwhenthechaosappearedonthesystem,，incentivepararneterincreasedas thenegativenonlinearstffiness ine reas e KeyWords：W indTurbineGeneratorSystem ；DriveSystem ；DynamicalM odel；Bifurcation；Chaos 1引言 2风电机组的结构及工作原理 风电机组集机械、电气和控制技术于一体的，风电机组作为