Tuulivoimalan dynamiikka epälineaarisissa kuormituksen muutostilanteissa

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark TF80

Authors

Date

1996

Department

Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto

Major/Subject

Ydin- ja energiatekniikka

Mcode

Tfy-56

Degree programme

Language

fi

Pages

58

Series

Abstract

Työn tarkoituksena oli perehtyä tuulivoimalan dynamiikan mallintamiseen ja kehittää käytettyä mallinnusohjelmaa. Ohjelmana käytettiin laajalti käytössä olevaa ADAMS:a (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems), johon on olemassa tuulivoimalan mallintamiseen käytettävä WT (Wind Turbine)-liittymä. Tunlivoimalan mallinnusohjelmaan on tehty muutoksia aerodynamiikkaa kuvaavaan koodiin, sekä kehitetty mallinnuskomponentit siiven kärjessä kääntyvälle aerodynaamiselle kärkijarrulle ja pääakselin kallistuskulman asettamiselle. Lisäksi kehitettiin simuloinnin alkutransienttien aiheuttamien laskenta-aikaa vievien värähtelyjen vaimennin. VTT:n arktisen tuulivoimatutkimuksen koevoimalana käyttämälle Pyhätunturin 220 kW:n voimalalle on rakennettu ADAMS-malli. Malli sisältää tornin, navasta ja kolmesta lavasta koostuvan roottorin sekä konehuoneen voimansiirtoineen. Voiman siirrosta on kuvattu generaattori, nopea ja hidas akseli sekä ideaalista vaihteistoa kuvaava komponentti. Työssä on perehdytty koevoimalalle tehtyihin mittauksiin, käyty läpi kalibrointimittaukset, ja käytetty erikoistilanteissa tehtyjä mittauksia mallin verifioimiseksi. Mallin todettiin kuvaavan voimalaa melko hyvin. Aerodynamiikka ja siiven kuvaus ovat hyviä. Tornin kuvaus vaatii vielä tarkentamista. Kuvattujen epälineaaristen kuormitustapausten, kuten jään ja kärkijarrun aukeamisen ei todettu aiheuttavan voimalalle hälyttävän suuria äarikuormituksia.

Description

Supervisor

Lund, Peter

Thesis advisor

Peltola, Esa

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120343518

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK