风力发电机组机架设计目录：一、研究背景及发展状况二、风力发电机的基本认识三、风力发电机前机架的设计四、前机架有限元分析五、项目实践总结机制1102刘呈

风力发电机组机架设计一、研究背景首先风能是一种可再生清洁能源，以及石油危机的出现人类对于能源的需求有所紧迫。风能作为可再生，无污染的自然能源，它是人类的希望并受到越来越多的重视。我国目前正处在工业化和城市化发展阶段，需要有足够的能源供应，同时还要满足环境约束。因此，开发新技术新能源，从而优化能源结构，对中国是一个必须的选择。

风力发电机组机架设计中国目前是全球风电装机最大的国家但还不是风电强国。但大功率风机的核心配件的核心技术基本上仍被国外厂商控制。另外风电发电成本较高，是制约发电进一步大规模发展的主要因素。

风力发电机组机架设计风力发电发展概况（1）国外风力发电概况全球的风电产业发展迅速，欧洲，北美和亚洲成为全球风电装机主要集中地。自2010年以来，中国已超越美国，成为全球装机容量最大的国家，美国与德国分别位居第二和第三。世界风电发展的主要趋势：①单机容量增大---为了提高风能利用率和发电效益，增大单机容量、减轻单位千瓦重量、提高转换效率及机组可靠性成为风电机组研究、设计和制造商不断追求的目标。②结构形式多样---增速齿轮箱的风力发电机组会由于其在成本、运输、易大型化等方面的优点，仍将是风力发电机组采用的主流结构形式。③从定速向变速机组发展---变速恒频技术的风力发电机组允许其风轮的转速可变，风轮转速可根据风电机组受风的风速进行调整，以最大限度地吸收风能。

风力发电机组机架设计二、基本认识风机是一种能量转换装置，其将风能转换为电能。1.工作原理风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。

风力发电机组机架设计2.结构组成风力发电机风轮机舱塔架基础

风力发电机组机架设计3.风力发电机组的分类按功率调节方式定桨距变桨距调节主动失速调节按功率微型（0.1～1kW）小型（1～100kW）中型（100～1000kW）大型（1000kW以上）按传动形式高传动比齿轮箱型直接驱动型中传动比齿轮箱型按发电机转速变化定速多态定速变速风力按轴方向水平轴垂直轴

风力发电机组机架设计4.风力发电机组机械设计基础风力发电机组的外部条件（1）风力发电机组等级风力发电机组的设计中，外部条件应由其安装场地和场地类型决定。风力发电机组的安全等级及相应的风速和风湍流参数应符合下表的规定。（2）风况正常风况：风速分布（符合瑞利分布）、正常风廓线模型（NWP）、正常湍流模型（NTM）。极端风况：极端风速模型（EWM）、极端运行阵风（EOG）、极端湍流模型（ETM）、极端风向变化（EDC）、方向变化的极端相关阵风（ECD）、极端风切变（EWS）。（3）其他环境条件除风况之外，其他环境条件如热、光化学、腐蚀、机械、电气或其他物理作用，都会影响风力发电机组的安全性和完好性。

风力发电机组机架设计三、前机架的设计3.1风力发电机前机架初步设计根据老师提供的机架示意简图设计各个零件参数及3维模型如图所示3.2机架零件焊接装配将前机架中的钣金零件进行焊接装配如图所示然后对焊接装配好的机架加工螺纹孔如图所示3.3机架焊接工艺机架钣金件材料都是Q345E。钢板厚度多为35mm、40mm、60mm、80mm。采用埋弧自动焊，焊条用J507。预热温度为（100～150℃）层间温度（200～240℃）焊接电流550-750A焊接电压30-38V焊接速度35-45cm/min焊接热输入=2829-3800J/mm

风力发电机组机架设计3.4焊接的技术要求1.焊缝符合ISO5817中B级的规定。2.所有熔透焊的焊缝必须进行超声波探伤，且按照GB11345-89的B级检验，Ⅰ级评定。其余焊缝要求100%着色或探伤，并达到JB/T4730.4-2005或JB/T9218-1999的一级规定。3.所有不合格焊缝必须返修，返修焊缝作100%无缝探伤检验，同一位置的焊缝返修不得超过2次，并作好记录。4.焊接完后需热处理去应力。3.5前机架工程图将绘制好的前机架所有零件绘制二维工程图

风力发电机组机架设计四、机架有限元分析将焊接好的机架模型导入soildworkssimulation中新建算例如左图选择分析类型。添加材质、在载荷、划分网格如图所示运行对机架