龙源期刊网httpwwwqika
comc
风力发电机组叶片气动不平衡研究
作者：李东李建涛朱俊符智来源：《科技创新导报》2017年第34期
摘要：针对风力发电机组中常见的叶片气动不平衡故障，分析了气动不平衡产生的原因，利用仿真软件模拟不同程度的气动不平衡，定量分析其对风力发电机组载荷、振动及发电量的影响，利用激光校准仪测量叶片攻角，通过实验验证了理论分析的正确性。分析表明：叶片气动不平衡会导致风机载荷、振动增大，严重影响部件疲劳寿命，年发电量减少，严重影响经济效益。
关键词：风力发电机组气动不平衡载荷振动发电量
中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1674098X（2017）12（a）009603
1气动不平衡产生原因分析
气动不平衡主要是由于叶片0度角偏差导致的叶片气动力不均衡导致，引起叶片角度偏差的原因主要包括：
（1）叶片制造误差：叶片生产过程中需要零度定位，在合模后使用工装定位开叶根螺栓孔，再根据螺栓孔或工作定位叶片零度，多次转换定位标准难免带来0度角制造误差。
（2）叶片安装误差：风机安装后调试前要进行叶片安装角校准，依据为叶片0度标尺和轮毂0度基准，实际操作中往往存在叶片0度标尺不够准确和轮毂0度基准模糊等问题，容易造成叶片实际运行0度不统一。
（3）变桨执行机构误差：电变桨风机角度定位通过变桨角度传感器和变桨电机绝对值编码器，绝对值编码器计算变桨角度需要设置变桨减速器和变桨轴承传动比，一般减速器设计值和实际值均有误差，而角度传感器与变桨轴承啮合侧隙较大，导致运行精度降低。长期运行误差积累，容易出现0度角偏差，造成叶片角度不统一。
（4）叶片状态：叶片如果发生过损坏维修，表面重新处理，或表面气动磨损，或严重污染，导致叶片外表面状态改变，导致三个叶片气动外形不统一，此时0度角也应该随之调整，若未调整则会出现0度角偏差。
2气动不平衡对风机的影响理论分析
f龙源期刊网httpwwwqika
comc
叶片制造安装过程中各种误差不可避免，气动不平衡不可能完全消失，标准规定叶片单叶片零度角偏差小于±03°为正常，当其超过标准规定值后，对风机载荷、振动、发电量会产生较大影响。
21气动不平衡对风机载荷影响
如图1所示，升力L与阻力D的合力R可分解为与叶轮旋转平面平行的牵引力PT以及与叶轮旋转平面垂直的推力PN，PT牵引叶轮转动，PN作用在底架和塔筒上。
理想情况下，各叶片推力PN相等，叶片均匀分布时，产生的力矩相互抵消，叶轮不会产生额外的倾覆力矩r