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: 于慎波 刘伟 卢华兴 张坤 翟凤晨
• 来源期刊: 机电工程
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 电工技术
• 页码范围: 1547-1552
• 页数: 6页
• 分类号: TH122|TM351
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4551.2020.12.025

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％.