氣動載荷

由風剪和塔影效應產生的含周期脈動(主要為3P分量 (3 為葉片數、P 為風輪旋轉頻率))的氣動轉矩沿著傳動鏈傳播時，會使機組傳動軸承受較大的轉矩脈動，定義為氣動載荷。（發電機）氣動載荷的存在，使機組傳動軸更易疲勞損壞，不利於機組的長期服役。

基本介紹

• 中文名：氣動載荷
• 外文名：Aerodynamic load
• 兩個效應：風剪和塔影效應
• 影響：機組傳動軸更易疲勞損壞
• 抑制：增加機組傳動鏈的阻尼
• 產生：運行速度快

簡介

由於風輪掃略面積大(特別是對大型機組)，在其掃略面內風速分布為隨時間和空間變化的三維場。由此造成葉輪同一點處在旋轉過程中所受到的風速差異較大，即風剪效應。

對於水平軸風力機，由於塔架正前方的氣流會被強制分流到塔架的兩側通過，使得處於塔架前方的葉片產生的氣動轉矩較其他位置要低，即塔影效應。

由風剪和塔影效應產生的含周期脈動(主要為3P分量(3 為葉片數、P 為風輪旋轉頻率))的氣動轉矩沿著傳動鏈傳播時，會使機組傳動軸承受較大的轉矩脈動，定義為氣動載荷。（發電機）氣動載荷的存在，使機組傳動軸更易疲勞損壞，不利於機組的長期服役。

氣動載荷的影響

在列車低速運行時，一般不考慮（發電機）氣動載荷對車體結構強度的影響，隨著列車運行速度的提高，氣動載荷對車體結構強度的影響越來越顯著，許多在列車低速運行時被忽視的氣動載荷問題開始凸現。列車高速運行時帶動周圍空氣隨之運動，形成一種特定的非定常流場，通常稱之為列車風。兩列高速運行的列車會車時，在交會瞬間，空氣擾動會猛烈加劇，形成一種瞬態壓力衝擊波，嚴重影響行車安全性和乘坐舒適性。

氣動載荷的抑制

（發電機）氣動載荷的抑制主要可通過增加機組傳動鏈的阻尼來實現。常用的增加傳動鏈阻尼的方法為在機組的傳動軸上安裝阻尼電阻，但是該方法成本較高，且需要為阻尼電阻留出額外的安裝空間。另一種有效的方法為通過機組的功率控制策略向傳動鏈中注入阻尼。阻尼可通過機側變換器或網側變換器注入。但為了滿足併網條件，避免電網出現閃變等現象，網側變換器需要按照電網的需求進行控制，不能通過對網側變換器的控制實現阻尼的注入。因此，通過對機側變換器的控制注入阻尼是一個最佳化的選擇方案。

氣動載荷調節閥