随着风能等新能源受到人们的广泛关注,风力发电技术得到了极大的发展,装机容量逐年上升。风电传动系统作为一种典型的机电耦合系统,在变速变载的运行工况下其内部响应十分复杂,搭建地面实验台研究其机电耦合效应对提高风电机组可靠性具有重要意义。本研究依托国家重点研发计划“大型风电齿轮传动系统关键技术及工业试验平台”的课题一“大型风电齿轮传动系统机电集成设计”（课题编号:2018YFB2001601）,以某8MW风力发电机为原型机组,缩比设计并搭建了一套可模拟变速变载运行工况的10k W风电传动系统机电耦合模拟实验台,建立了实验台的齿轮箱-发电机耦合动力学模型,通过实验验证并修正了该理论数值模型。本文主要研究内容如下:（1）结合风电传动系统的工作原理,分析了实验台的搭建方案,将其划分为叶轮动力模拟、风电传动系统模拟和控制系统模拟等部分。基于相似理论和量纲分析法,建立了8MW风电传动系统的等效缩比模型,提出了实验台机械系统等效缩比设计基准,进而设计了实验台的整体结构。（2）为模拟风电传动系统的主轴所受到扭转载荷和非扭矩载荷,开展了电动机与陪试齿轮箱的设计和选型,以及非扭矩加载装置的设计。通过等效缩比模型,设计并选配了测试齿轮箱与发电机。并对主要受载部件作了静力学强度分析和校核,确保了实验台机械系统主要部件满足运行工况下的强度要求。（3）分析了实验台测控系统中的硬件组成,完成了硬件的设计选型。根据测控需求,基于VC++研发了测控软件,完成包括权限控制、参数设置、数据采集、数据滤波和数据显示存储等功能的设计。并给出了测控软件的运行流程。（4）建立了实验台用风电传动系统的机电耦合动力学模型,考虑了齿轮时变啮合刚度、齿轮箱壳体和轴段的柔性变形、发电机电磁转矩等非线性因素。通过稳态加载模拟实验,从振动、转速转矩以及发电机输出电流的信号分析中,通过对比发现实验结果和模型分析结果在变化趋势上存在一致性,从而验证了理论模型的可用性。