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 于慎波 翟凤晨 卢华兴 刘伟 ZHANG Kun;YU Shen-bo;ZHAI Feng-chen;LU Hua-xing;LIU Wei

作者机构：沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870 国家电投集团科学技术研究院有限公司北京100029 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51175350) 

出 版 物：《机电工程》 (Journal of Mechanical & Electrical Engineering)

年 卷 期：2020年第37卷第12期

页      码：1547-1552页

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4799 kg,占总重量的26.5%。

主 题 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 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-4551.2020.12.025

馆 藏 号：203998099...