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NB／T 10656-2021 直驱永磁风力发电机组 振动稳定性仿真与验证.pdf

模态试验需要在一定的边界条件下进行，叶片和发电机的边界条件要求如下： a）叶片：通过叶根法兰安装于试验台，叶片预弯方向根据试验条件选择； b）发电机：按照JB/T8990的规定，通过机舱安装于台架上，进行约束模态试验。

6.2.3.1激励系统

激励系统须满足以下要求： a) 激励主要由激振器或力锤产生。 b） 力锤应符合GB/T11349.3的规定。 c) 激振器系统中的激振器应符合GB/T11349.2一2006中6.3的规定；功率放大器应具备高输出阻 抗DBJ50／T-397-2021 建设工程机械类技术工人职业技能标准(完整清晰正版).pdf，且要求在试验频率范围内频响特性为线性。

6.2.3.2测量系统

测量系统要求如下： a）系统组成：测量系统一般由加速度传感器和数据采集系统组成。 b）加速度传感器要求： 1）量程及使用频率范围应满足试验要求，线性度偏差不大于2%，频响偏差不大于5%； 2）具有足够的灵敏度和较强的抗干扰能力，传感器质量和惯性特性应尽量小，以减小附件质 量对被测对象的影响； 3）灵敏度应稳定，温度灵敏度偏差不大于1%，横向灵敏度应在测量方向灵敏度占比不小于 5%； 4）对使用环境（如温度、湿度、磁场、电场等）的影响不敏感； 5）传感器安装可通过胶或双面胶纸等固定被试对象上，安装应牢固，在传感器的主轴方向应 是刚性的，不应有松动或滑移； 6）传感器应与被测对象绝缘。 c）数据采集系统： 1）模拟信号采样前应加模拟式抗混滤波器，滤波器的截止频率应大于最高分析频率且应尽量 接近分析频率，频带外的分频斜率应大于12dB/oct。 2）采样频率应根据所处理信号的类型、最高分析频率、硬件条件来选择。

6.2.3.3分析系统

6.2.3.4其他要求

试验系统应符合以下要求： 模数转换器和数模转换器字长至少12位； 激励系统、测量系统所用设备应由具有检定、校准资质的机构检定合格，并在有效期内 测点、激励点布置

6.2.4测点、激励点布置

6.2.4.1一般要求

叶片模态试验至少辨识前三阶挥舞模态、前三阶摆振模态、第一阶扭转模态的模态频率、模态阻尼 L六、 模态振型。 激励点宜靠近叶尖位置，推荐靠近叶尖的1/3长度内。 测点要求如下： a）至少测量3个截面。 b）每个截面的前、后缘应分别布置传感器，测量挥舞和摆振方向。 c）传感器布置时应考虑避开模态节点或节线，可在两个节点或节线之间布置传感器。叶片各阶模 态的节点位置见图6。

发电机模态试验至少辨识一阶弯曲模态、二阶弯曲模态、一阶轴向模态的模态频率、模态阻尼比、 模态振型。 发电机宜采用多参考点激励。 测点要求如下： a）测点应布置在发电机的主体支撑结构上，可均匀布置。 b）方向应包括轴向、径向和切向。 c）布置传感器时，应考虑避开模态节点或节线，可在两个节点或节线之间布置传感器。传感器类 量可根据关心的振型的节点位置及节点数确定。发电机模态节点位置见图7。

注：数字表示叶片的模态节点。

注：数字表示发电机的模态节点，虚线表示发电机，实线表示振型

模态试验结果要求如下： a） 输出要求的模态频率、阻尼比和振型； b） 对于同次试验，能够清晰辨识出不同振型； c 对于重复性试验，模态频率一致性偏差不超过3%。

图6叶片模态振型示意图

振动测量参数包括振动加速度和振动速度两类。振动加速度参数用来评估机械结构的振动冲 速度参数用来评估机械结构的振动能量

设备应满足GB/T35854一2018中第5章的要求

6.3.2.1试验目的

获取发电机定子、转子及轴承在空载、负载工况下的振动特性

6.3.2.2试验要求

试验要求如下： a) 轴承振动测量方法应按照GB/T10068一2020的规定进行； b） 发电机定子振动测点应按照GB/T35854一2018中4.3的规定进行； 宜进行发电机转子振动试验，测点布置在转子的主要振动面或主支撑结构上； d）试验转速应至少涵盖工作转速区间。

6.3.2.3试验输出

6.3.2.4试验结果

6.3.3.1试验目的

试验目的如下： a） 获取整机状态下关键部件的模态参数； D? 辨识整机状态下风轮、塔架和发电机的耦合振动特征，并评估振动风险。

6.3.3.2工况设置

2）1 正常停机工况：正常停机工况测试可以选择在各风速区间进行状态评估，若条件所限， 般选择在低风速区间和额定风速区间附近各选择一个工况进行正常停机测试。 3）紧急停机工况：紧急停机工况测试可以选择在各风速区间进行状态评估，若条件所限， 般选择在低风速区间和额定风速区间附近各选择一个工况进行紧急停机测试。 上述所有工况，具体执行情况取决于现场试验时的风况条件。

6.3.3.3振动测量

整机状态下典型的测量位置参数、测量位置和测量方向应按照GB/T35854一2018中4.3的要求执行， 测量示意图见GB/T35854一2018附录C。 振动传感器的安装方法和工艺规定应按照GB/T14412的要求执行。塔顶安装加速度传感器，应标定 传感器的安装方位与机舱偏航角的关系。柔塔应在二阶弯曲模态振型最大处安装加速度传感器，评估塔 架振动。

6.3.3.4试验结果

振动结果判定要求如下： a）采用振动加速度和振动速度两个参数来评估振动风险，评估方法应符合GB/T35854一2018中第 5章一第8章的要求； b） 评估塔架在各工况下的振动风险，当塔架振动不满足结构安全性要求时，应增加减振措施，建 议增加阻尼装置或者通过控制策略加阻，并验证其效果； c）应评估发电机振动对结构疲劳的影响。

6.4仿真与试验偏差要求

对试验台试验的结果要求如下： a 1 叶片一阶挥舞、一阶摆振模态频率仿真与试验结果偏差应在5%以内，其余模态频率要求在10% 以内； b） 叶片前两阶挥舞、前两阶摆振模态振型仿真与试验结果对比的模态值校验应在0.9以上； c）发电机前两阶模态频率仿真与试验结果偏差应小于5%。

对整机试验的结果要求如下： a） 2 塔架一阶、二阶弯曲频率仿真与试验结果偏差应在5%以内； b2 评估叶片、发电机、塔架振动风险，与仿真结果进行对比，并对差异较大的特征给出合理

报告内容应包括但不限于风力发电机组基本配置参数（具体格式应按照附录A）、仿真模型和结果、 试验结果、结论和建议。

包括第5章中仿真建模、仿真方法及以下结果：

中仿真建模、仿真方法及

[江西]220kv变电站工程施工组织设计a） 关键模态参数表； b） 坎贝尔图； c） 潜在发散工作区域统计结果及原因分析； d) 潜在发散工作区域风险评估； e) 塔架涡激振动关键风速及疲劳损伤结果； f 塔架涡激振动抑制装置措施

包括第6章中试验系统描述，试验结果分析包括： a) 2 叶片、发电机关键模态参数表； b） 2 整机试验坎贝尔图； 振动趋势图； d) 异常振动特征分析。

风力发电机组基本配置参数表见表A.1

附录A （规范性） 风力发电机组基本配置参数表

附录A （规范性） 风力发电机组基本配置参数表

某花园小区园林景观施工组织设计方案表A.1风力发电机组基本配置参数表