小型風力 / 購入前の疑問
構造・土木工事
なぜローター回転速度の全範囲でタワーの共振を確認する必要があるのですか？
簡潔な回答
ローター回転速度が変わると繰り返し加振の周波数も変わるため、定格速度以外でタワーの固有モードに近づく場合があります。評価では、起動時の短時間の通過とモード付近での継続運転を区別し、それによる応答を調べる必要があります。定格速度だけで良好な比較結果が得られても、運転領域全体での動的適合性が確認されたことにはなりません。
速度に対する関連加振を整理する
回転周波数はローターのrpmを60で割った値です。一回転あたり複数回の繰り返し事象を生じる機構は、それに対応した次数の加振を発生させます。グラフ上の線から推測するのではなく、その物理的な発生源と振幅を明らかにする必要があります。
仮の例では、一回転につき一回の加振は120 rpmで2 Hzのモードと一致します。この例は起こり得る交差位置を示すだけであり、MARSTONタービンの運転速度やモード振動数を指定するものではありません。
継続時間と実際の応答を調べる
加速中や減速中に交差しても、ローターがその速度にとどまるとは限りません。長時間とどまる場合には、応答が成長する機会が異なります。減衰、力の大きさ、通過速度の全てが結果に影響します。
過渡的な通過の繰り返しも疲労上重要な場合があります。したがって、交差の存在も、その時間が短いことも、それだけで完全な合否判断にはなりません。構造計算には、実際の運転挙動と荷重の証拠が必要です。
場当たり的な設定変更をせず支持構造を判断する
評価した速度範囲、関連モード、適用した応答または疲労の基準を求めてください。懸念が見つかった場合は、タービン設計者とタワー設計者が構造または制御の代替案を共同で評価する必要があります。
一般的なキャンベル線図をもとに速度禁止帯を設けたり、加速設定を変更したりしないでください。これらの変更はタービンの挙動に影響し、権限を持つ設計者による審査が必要です。有用な結論は、起動、停止、許可された継続運転を含む関連状態全体で、定義した組立支持構造の適合性を実証することです。
参考資料
- OpenFAST: Linearization and System Modes
- FHWA: Design and Evaluation of Steel Bridges for Fatigue and Fracture
例は説明用です。機種固有の性能、適合性、供給範囲は、適用される資料で確認してください。