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增速型风力发电机组结构设计技术
  • 作者：马铁强 王士荣
  • 出版社：中国水利水电出版社
  • 出版日期：2017年02月
  • ISBN：978-7-5170-5217-3
  • 页数：136
优惠价: ¥ 30.00
定价: ¥ 50.00

标签：新能源

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图书详情
内容简介
目录
  • 内容提要
  • 《风力发电工程技术丛书》编委会
  • 编委会办公室
  • 本书编辑出版人员名单
  • 前言
  • 第1章　绪论
  • 1.1　风力发电机组机械结构概述
  • 1.2　风力发电机组的传动结构分类
  • 1.2.1　增速型风力发电机组结构及特点
  • 1.2.2　直驱型风力发电机组结构及特点
  • 1.2.3　增速型与直驱型风力发电机组技术对比
  • 1.优点
  • 2.缺点
  • 1.3　增速型风力发电机组结构设计
  • 1.3.1　风力发电机组多学科协同设计方法
  • 1.3.2　风力发电机组一体化建模方法
  • 第2章　风力发电机组结构设计
  • 2.1　风力发电机组设计影响因素和载荷
  • 2.1.1　风力发电机组设计考虑的环境条件
  • 2.1.1.1　风况条件
  • 1.风况及其分类
  • 2.IEC规定的风况模型
  • 2.1.1.2　海况条件
  • 1.波浪
  • 2.海流
  • 2.1.1.3　其他环境因素
  • 2.1.2　风力发电机组设计载荷及其来源
  • 2.1.2.1　载荷及其分类
  • 1.由载荷来源分类
  • 2.由分析要求分类
  • 3.由时变特性分类
  • 2.1.2.2　载荷影响和处理
  • 1.极限载荷及其处理
  • 2.疲劳载荷及其处理
  • 2.1.3　由环境条件确定整机安全等级
  • 2.1.3.1　风力发电机组安全等级
  • 2.1.3.2　S级安全等级
  • 2.2　风力发电机组的设计过程和方法
  • 2.2.1　风力发电机组功能规划
  • 2.2.1.1　气动功能规划
  • 1.定桨距风轮及失速控制
  • 2.变桨距风轮及主动变桨控制
  • 2.2.1.2　发电功能规划
  • 1.功率调节功能
  • 2.发电机类型规划
  • 2.2.1.3　对风功能规划
  • 1.主动偏航
  • 2.被动偏航
  • 2.2.2　总体参数设计
  • 2.2.2.1　性能参数
  • 1.额定功率
  • 2.设计风速
  • 3.风轮转速
  • 4.发电机转速
  • 2.2.2.2　几何参数
  • 1.风轮直径与扫掠面积
  • 2.轮毂中心高
  • 2.2.2.3　其他参数
  • 2.2.3　结构方案设计
  • 2.2.3.1　型式设计
  • 2.2.3.2　布局设计
  • 1.结构布局原则
  • 2.典型布局方案
  • 2.2.4　部件选型
  • 2.2.4.1　部件选型流程
  • 2.2.4.2　部件选型原则
  • 2.3　风力发电机组可靠性设计与校核方法
  • 2.3.1　可靠性设计
  • 2.3.2　风力发电机组可靠性设计方法
  • 2.3.2.1　面向可靠性的系统配置
  • 1.保护系统
  • 2.制动系统
  • 3.在线监测和故障诊断
  • 2.3.2.2　零部件可靠性
  • 1.极限状态
  • 2.可靠性指标
  • 3.安全系数及确定方法
  • 4.失效概率的更新
  • 2.3.3　风力发电机组可靠性校核内容
  • 第3章　风轮结构规划与设计
  • 3.1　风轮设计
  • 3.1.1　风轮结构
  • 3.1.1.1　风轮构成
  • 3.1.1.2　变桨距机构
  • 3.1.2　风轮参数
  • 3.1.2.1　叶片数量
  • 3.1.2.2　风轮直径
  • 3.1.2.3　叶尖速比
  • 3.1.2.4　风轮实度
  • 3.1.2.5　结构角度
  • 3.1.3　风轮载荷分析
  • 3.1.3.1　叶片载荷
  • 3.1.3.2　轮毂载荷
  • 3.1.4　风轮设计流程
  • 3.1.4.1　气动设计
  • 3.1.4.2　布局设计
  • 3.1.4.3　结构设计
  • 3.2　叶片结构与选型
  • 3.2.1　设计和选型要求
  • 3.2.2　原理和结构
  • 3.2.2.1　叶片翼型和参数
  • 1.叶素受力情况
  • 2.叶片翼型及选择
  • 3.2.2.2　叶片结构
  • 1.截面结构
  • 2.叶根结构
  • 3.2.3　叶片选型
  • 3.2.3.1　初步评估
  • 3.2.3.2　稳态性能计算
  • 3.2.3.3　共振风险评估
  • 3.2.3.4　风力发电机组整机载荷计算
  • 3.2.3.5　载荷评估
  • 3.3　变桨距机构设计
  • 3.3.1　变桨距机构概述
  • 3.3.2　变桨距机构规划
  • 3.3.2.1　功能规划
  • 1.运行控制
  • 2.功率调节
  • 3.气动制动
  • 4.载荷控制
  • 3.3.2.2　运动规划
  • 1.气动转矩
  • 2.重力转矩
  • 3.摩擦力矩
  • 4.驱动力矩
  • 3.3.2.3　布局规划
  • 1.动力规划
  • 2.安装规划
  • 3.3.3　变桨距轴承选型与设计
  • 3.3.3.1　变桨距轴承选型的主要步骤
  • 3.3.3.2　变桨距轴承的静承载能力计算
  • 1.通用条件
  • 2.深沟球轴承滚动体载荷分布
  • 3.接触强度计算
  • 3.3.3.3　变桨距轴承的额定寿命计算
  • 1.当量动载荷计算
  • 2.额定寿命计算
  • 3.3.3.4　变桨距轴承的轮齿承载能力计算
  • 3.3.4　变桨距机构设计
  • 3.3.4.1　电动变桨距机构设计
  • 1.伺服电机选择
  • 2.齿轮副设计
  • 3.减速机选型
  • 3.3.4.2　液压变桨距机构设计
  • 3.3.4.3　电动变桨距、液压变桨距对比分析
  • 3.4　轮毂设计
  • 3.4.1　轮毂设计概述
  • 3.4.1.1　轮毂分类
  • 3.4.1.2　常用结构
  • 3.4.1.3　材料和工艺
  • 3.4.2　轮毂结构设计
  • 3.4.2.1　参数设计
  • 3.4.2.2　空间设计
  • 3.4.2.3　连接设计
  • 1.叶片连接
  • 2.主轴连接
  • 3.导流罩连接
  • 第4章　主轴子系统结构规划与设计
  • 4.1　主轴子系统结构设计
  • 4.1.1　主轴子系统结构概述
  • 4.1.2　主轴系统结构方案规划
  • 4.1.2.1　双轴承支撑主轴系统方案
  • 4.1.2.2　单轴承支撑主轴系统方案
  • 4.1.2.3　集成结构主轴系统方案
  • 4.2　主轴结构规划与设计
  • 4.2.1　主轴设计规划
  • 4.2.1.1　载荷分析
  • 4.2.1.2　主轴结构规划
  • 4.2.1.3　主轴工艺规划
  • 4.2.2　主轴直径估算
  • 4.2.2.1　考虑复杂载荷作用的空心主轴最小直径估算
  • 4.2.2.2　主轴上各轴段尺寸的确定
  • 4.2.3　主轴法兰设计和估算
  • 4.3　主轴承设计与选型
  • 4.3.1　主轴承选型流程
  • 4.3.2　轴承选型方案
  • 4.3.3　主轴承载荷分析
  • 4.3.4　主轴承寿命计算
  • 4.3.5　主轴承的润滑与密封
  • 4.3.5.1　润滑介质
  • 4.3.5.2　密封结构
  • 第5章　增速齿轮箱结构规划与设计
  • 5.1　齿轮箱设计概述
  • 5.1.1　齿轮箱的设计目标
  • 5.1.2　齿轮箱的设计条件
  • 5.1.2.1　工作条件
  • 5.1.2.2　载荷条件
  • 5.1.3　齿轮箱的设计步骤
  • 5.2　齿轮箱传动方案设计
  • 5.2.1　典型轮系方案
  • 5.2.2　轮系方案优化方法
  • 1.功率分流路径一
  • 2.功率分流路径二
  • 5.2.3　轮系布局设计原则
  • 5.2.4　传动比分配原则
  • 5.3　齿轮的设计和计算方法
  • 5.3.1　轮齿齿形设计
  • 5.3.2　轮齿参数计算
  • 5.3.3　齿轮啮合计算
  • 5.3.4　轮齿变位计算
  • 5.3.4.1　当量齿数、最小齿数
  • 5.3.4.2　变位系数
  • 5.3.4.3　几何参数
  • 5.3.5　齿轮修形方法
  • 5.3.5.1　齿廓修形
  • 5.3.5.2　齿向修形
  • 5.3.6　齿轮精度设计
  • 5.3.7　齿轮材料
  • 5.4　齿轮箱结构
  • 5.4.1　箱体结构
  • 5.4.2　行星架结构
  • 5.4.3　齿轮轴结构
  • 5.4.4　轴承选型
  • 5.5　润滑与温控
  • 5.6　性能评估
  • 5.6.1　承载性能评估
  • 5.6.1.1　齿面接触疲劳强度
  • 5.6.1.2　齿根弯曲疲劳强度
  • 5.6.2　传动性能评估
  • 5.6.2.1　传动效率
  • 5.6.2.2　噪声
  • 5.6.2.3　振动
  • 第6章　液压与制动系统规划与设计
  • 6.1　液压系统功能规划
  • 6.1.1　变桨距驱动功能规划
  • 6.1.2　偏航阻尼与制动功能规划
  • 6.1.3　传动系统制动功能规划
  • 6.2　液压系统结构原理
  • 6.2.1　液压系统结构概述
  • 6.2.2　风电液压系统结构与原理
  • 6.2.2.1　液压泵站
  • 6.2.2.2　液压缸
  • 6.2.2.3　蓄能装置
  • 6.2.3　风电液压系统案例解析
  • 1.主轴制动回路
  • 2.液压变桨回路
  • 3.偏航制动回路
  • 6.3　液压系统设计方法
  • 6.3.1　设计要求及工况分析
  • 6.3.1.1　设计要求
  • 6.3.1.2　负载与运动分析
  • 1.液压变桨距装置的负载
  • 2.液压偏航制动装置的负载
  • 3.主传动机械制动装置的负载
  • 4.运动时间
  • 6.3.2　液压系统参数设计
  • 6.3.2.1　初选液压缸工作压力
  • 6.3.2.2　计算液压缸主要尺寸
  • 6.3.3　拟定液压系统原理图
  • 6.3.3.1　基本回路的设计和选择
  • 6.3.3.2　液压回路设计综合
  • 1.变桨距液压回路
  • 2.主轴制动液压回路
  • 6.3.4　计算和选择液压件
  • 6.3.4.1　选择液压泵及电动机
  • 6.3.4.2　选择液压控制阀
  • 6.3.4.3　选择蓄能器
  • 6.3.4.4　选择管路
  • 6.3.4.5　设计油箱
  • 6.3.5　液压系统性能校验
  • 6.3.5.1　压力损失校验
  • 6.3.5.2　效率校验
  • 6.3.5.3　发热校验
  • 6.4　制动装置选型与设计
  • 6.4.1　制动装置结构和原理
  • 6.4.2　制动器选型与设计
  • 6.4.2.1　计算制动力矩
  • 6.4.2.2　制动盘直径
  • 6.4.2.3　摩擦片数量和总面积
  • 6.4.2.4　制动盘温升校核
  • 6.4.2.5　活塞有效作用面积
  • 第7章　支撑结构规划与设计
  • 7.1　机舱传动链支撑结构设计
  • 7.1.1　主机架功能规划
  • 7.1.1.1　载荷传递功能
  • 7.1.1.2　部件连接功能
  • 7.1.1.3　设备容纳功能
  • 7.1.2　主机架结构特点
  • 7.1.2.1　增速型机组主机架结构特点
  • 7.1.2.2　与直驱型机组主机架结构对比
  • 7.1.3　主机架结构
  • 7.1.3.1　风轮轴系统的支撑结构
  • 7.1.3.2　齿轮箱的支撑结构
  • 7.1.3.3　发电系统的支撑结构
  • 7.1.3.4　偏航系统的连接结构
  • 7.1.4　主机架设计步骤
  • 7.1.4.1　确定主机架的支撑和连接布局方案
  • 7.1.4.2　初步设计主机架的支撑和连接结构
  • 7.1.4.3　主机架结构校核、优化与详细设计
  • 7.1.4.4　主机架的典型结构
  • 7.2　偏航与回转支撑结构设计
  • 7.2.1　偏航功能规划
  • 7.2.1.1　偏航驱动
  • 7.2.1.2　制动与阻尼
  • 7.2.1.3　扭缆与解缆
  • 7.2.2　偏航机构组成
  • 7.2.2.1　偏航轴承
  • 7.2.2.2　偏航驱动装置
  • 7.2.2.3　偏航制动器
  • 7.2.2.4　偏航计数器
  • 7.2.2.5　扭缆保护装置
  • 7.2.3　偏航机构设计
  • 7.2.3.1　偏航载荷分布情况分析
  • 7.2.3.2　偏航轴承设计与选型
  • 1.基本载荷计算
  • 2.安全系数选择
  • 3.选型与额定值计算
  • 4.当量静载荷计算
  • 7.2.3.3　偏航驱动设计与选型
  • 1.偏航驱动力矩计算
  • 2.偏航电机的选型
  • 3.齿轮啮合副设计
  • 4.偏航减速机选型
  • 7.2.3.4　偏航制动设计与选型
  • 1.偏航制动器结构
  • 2.偏航制动器设计
  • 3.偏航制动器选型
  • 4.偏航制动器安装要求
  • 7.2.3.5　扭缆保护装置设计和选型
  • 7.3　塔架支撑结构设计
  • 7.3.1　塔架功能规划
  • 7.3.1.1　支撑功能
  • 7.3.1.2　通道功能
  • 7.3.1.3　环境功能
  • 7.3.2　典型塔架结构
  • 7.3.2.1　钢筋混凝土式塔架
  • 7.3.2.2　桁架式塔架
  • 7.3.2.3　钢筒式塔架
  • 7.3.2.4　钢混式塔架
  • 7.3.3　锥筒式塔架结构设计
  • 7.3.3.1　设计影响因素
  • 1.吊装因素
  • 2.运输因素
  • 3.风况因素
  • 4.环境因素
  • 5.可靠性因素
  • 7.3.3.2　塔架设计策略
  • 1.刚性塔架设计策略
  • 2.柔性塔架设计策略
  • 7.3.3.3　塔架总体设计
  • 1.塔高设计
  • 2.塔筒直径计算
  • 3.塔筒壁厚计算
  • 7.3.3.4　塔架结构设计
  • 1.钢制塔段设计
  • 2.安全平台设计
  • 3.攀爬装置设计
  • 4.电缆固定支架设计
  • 5.塔门设计
  • 6.防腐设计
  • 参考文献

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