风机散热电机支撑系统模态分析与结构优化

边蕴宇，续秀忠，霍明莉，顾宪成

（1.上海海事大学 物流工程学院，上海 201306；2.敏泰液压技术有限公司，上海 201299）

出于我国对绿色能源的大力推广，风力发电在新能源中所占的比重日益增大[1]。风力发电机存在温升快、散热难的问题，制约着风力发电机的发展。作为风力发电机的重要部件，散热系统能有效地对发电机进行快速冷却，避免材料损耗，影响使用寿命，并有效减少事故的发生。现行的散热系统设计主要采用空冷和液冷两种方式，其中空冷需要安装散热电机使冷空气作用于发电机冷却风道或者电机关键部件进行对流冷却[2]。散热系统的电机支撑系统出现异常振动，不仅会产生噪声，还可能对电机结构造成损伤，影响电机的使用寿命，进而对整个机组造成影响[3]。

国内外对于电机系统的振动控制技术已经有了一定的研究成果。在国外，Bogh等[4]研究了引起电机振动的物理方面的原因并提出了减小振动的方法；Gu等[5]通过仿真与实验相结合的方法计算了电机的固有频率，并验证了模型的有效性；Liang等[6]利用Labview建立了试验系统，采集电机振动信号进行分析，对电机振动进行了检测与分析。在国内，张俊林[7]用有限元法，对牵引电机的静、动态特性和疲劳寿命进行了分析，并通过实验验证，对电机结构做出了改进；张宇[8]综合考虑了电磁力和外界荷载，利用有限元法进行仿真，对电机定子、机壳、支座等结构进行了优化设计；王强等[9]从机械和电磁两方面进行研究，得出了笼型三相异步电动机的振动故障特征和预防措施。……