Utveckling och konstruktion av motorhus till vindkraftverk

Sammanfattning: Företaget GC Windpower har under 2010 arbetat med utvecklingen av två vindkraftverk, ett tvåbladigt med en effekt på 1 MW och ett trebladigt på 2,5 MW. Examensarbetet innefattade utformningen och konstruktionen av maskinkåpan för det trebladiga verket. Målet med projektet var att ta fram ett tillverkningsunderlag för motorhuset bestående av ritningar, 3D modeller, FEM-analyser samt förslag för material och tillverkningsmetod.Tillsammans med uppdragsgivarna sattes en kravspecifikation upp för maskinkåpan. Kraven innefattade utformningen, hållfastheten och materialvalet för maskinkåpan. En omsorgsfull informationssökning utfördes för att ge en bra grund till konceptgeneringen.Konceptgenreringen skedde i omgångar och i flera steg. Dels genererades idéer för specifika områden och dels för maskinkåpans totala utformning. Det slutliga konceptet blev en sammanfattning av de valda koncepten för olika områden, konceptet diskuterades och justerades efter åsikter från uppdragsgivarna.Hållfasthetssimuleringar utfördes med hänseende på den last som uppkommer då vinden är riktad rakt mot maskinkåpans ena långsida. Simuleringar utfördes för lastfall med olika vindstyrkor samt olika versioner av maskinkåpan, för att påvisa för- och nackdelar med valt koncept.För att hålla tjockleken på motorhuset nere förstärks kåpan av fyra spant av glasfiberarmering. Nosen och bakdelen sammanfogas med resterande maskinhus med stål och aluminiumbalkar. Sammanfogningen mellan sidoväggarna och över-/underdelen sker med T-balkar i stål. T-balkarna skall även fungera som fästen mot ramverket vilket skall stödja maskinkåpan och bära drivlinan.Den maximala deformationen av maskinkåpan blev 62,2 mm vid en vindsyrka på 59,9 m/s, orkan. En deformation som vid det kritiska lastfallet ansågs tillåten då gränsvärdet låg på 70 mm.