Adams在风力发电机行业的应用

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Adams在风力发电机行业的应用

1 Adams/AdWiMo高级风机建模工具包介绍

MSC Adams/AdWiMo，即ADAMSAdvanced Wind turbine Modeling，是MSCADAMS针对风力发电机建模及仿真的专业模块，利用该模块可帮助用户快速准确地建立包含叶片、主轴、齿轮、轴承、塔筒、控制系统和机舱等子系统的完整风力机模型，基于MSC ADAMS对多刚体/柔体系统的精确计算能力，为用户提供最实用的风力机系统动力学数值仿真计算功能。

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MSC Adams/AdWiMo界面

2 Adams/AdWiMo中进行风机前处理建模流程

AdWiMo中进行风机建模是通过全参数输入来完成的，各个输入的子菜单中定义了风机的所有主参数；柔性的塔筒和叶片会根据定义的参数自动生成，轮毂、主轴及主支架定义为柔性体而其惯性不变量设置为“刚性”。这些“刚性”的身体可以轻易替换为真实的柔性体。Adams用户只需要将柔性替换即可生成真实的风机模型。下图中展示了AdWiMo风机模型中的不同坐标系。

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风机模型坐标系

3 通用风机设计向导对话框中各个参数的意义

在AdWiMo中是通过参数来生成所有主要部件的模型，其流程下图所示。

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AdWiMo中的建模流程

第一步即通过通用风机设计向导对话框（如下图所示）来完成风机所有主要尺寸的定义，后续通过属性文件分别定义塔筒、叶片、轮毂和主轴、主支架和发电机模型，最后进行主属性定义（*.gsp文件）主要是各个子部件生成整个风机装配所需要定义的属性汇总。

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图 4 通用风机设计向导对话框

通用风机设计向导对话框中各个参数的意义：

–  Hub radius是在轮毂坐标系下定义，如下图所示，定义了偏航轴承至转轴的径向距离。

–  Tilt angle 定义了叶片、轮毂和主轴的装配的旋转轴相对于参考坐标xy平面的倾斜角度，参看下图。当沿顺风方向，轴的末端最高时，角度为正值。

–  Cone angle定义如下图所示，这个角度是测量叶片Z轴与主轴法向平面夹角。当叶片的顶端显示到下风方向，这个角是正值。

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输入定义

–  Overhang 是在主轴坐标系下的测量，如下图所示。它定义了主轴坐标系下轴的起始点距离轮毂和轴坐标系原点的长度。

–  Tower top to shaft distance定义如下图所示，这个值定义在机舱坐标系下。

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塔顶交叉

–  Number of blades定义叶片的数量，水平轴风机通常有2至4个叶片。

–  Base height 定义塔筒底座相对与参考坐标系的距离，如下图所示，当塔筒在参考坐标系xy平面以上时，该值为正值。

–  Tower length为塔筒从塔筒底座至偏航轴承的距离，如下图所示。

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塔筒位置

–  Gearbox position 和Generator position定义齿轮箱和发电机在主轴坐标系下的位置，如下图所示。

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齿轮箱和发电机位置

–  Nacelle & hub mass为塔顶部分的总质量，其中包括叶片。

–  Nacelle width、Nacelle length 和 Nacelle height当前并不会被使用。

–    Total length定义轮毂坐标原点到主轴连接齿轮箱或发电机点处的距离，如下图所示。

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主轴总长度

–  Split length定义轮毂与主轴在轮毂坐标系下的连接点，如下图所示。

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分长度

–  Main bearing hub side 和 Main bearing generator side定义了主轴轴承在主轴坐标系下的位置，如下图所示。

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主轴轴承位置

通过以上步骤，实现在Adams中完成风机多体动力学模型的建立。

4 参考信息

适用版本：Adams AdWiMo模块需要单独的安装包和License许可证文件

seriousjay

adwimo搞不到手。。