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TMS3风电机组状态监测与故障诊断系统设计(4)

时间:2021-12-16 14:55来源:毕业论文
(2)电气系统故障 风电机组的电气系统通过电气设备与电网连接,并且向电网输送电能而且能够很好地控制电能的参数。近几年来电气系统设备广受欢迎,

(2)电气系统故障

风电机组的电气系统通过电气设备与电网连接,并且向电网输送电能而且能够很好地控制电能的参数。近几年来电气系统设备广受欢迎,但由于电气系统部件太多,容易发生的故障形式也就随着变多了。近几年来发生的故障主要分为内外两种因素,比如电弧、温度过高、频率不稳定、电压忽大忽小、材料受损等电气故障。

(3)发电机故障

发电机组作用是将机械能转换成电能,其形式有同步和异步,目前国内采用的大多数是异步电动机。风电机组中最容易发生故障的元件就是轴承、定子和转子。定子和转子的故障主要有单个或多个绕组短路、定子绕组连接有误、动静态气隙偏心等。像绕组过热、损耗增加、均值下降、效率变低都是电机故障发生的现象。除此之外,油的温度过于偏高、振动的幅度太过偏大、轴承过于发热、有不和谐的杂声和绝缘损坏也是发电机固有的经常发生性故障。

(4)叶片故障

当机器变桨系统发生故障,刹车失灵没有使叶轮中断转动,这时叶片就会出现失控从而继续快速旋转故障。还有因为设计不够详细,比如减少小叶片的叶根直径来减少叶片的成本,从而导致叶片强度不够,出现致命的叶片故障。再者,通过雷击、空气中的颗粒、高速风力、恶劣环境、疲劳寿命都可以使叶片发生故障。

(5)偏航装置故障

偏航装置发生故障主要有以下几种:润滑油或润滑脂供应不足、偏航阻尼力矩太过于偏高、齿轮副齿轮由于摩擦不当造成一定程度上的损伤、偏航驱动装置中油位低于正常油位、风机装备工艺问题。

2。3 滚动轴承的故障特征

滚动轴承的一开始最早发生的故障是滚子和滚道剥落、有凹痕、破裂、和被侵蚀。主要故障形式有:因为疲劳而剥落、磨擦带来的损伤、塑性变形、长时间风吹雨打而锈蚀、胶合和保持架的损坏。产生主要原因包括运输过程中的粗心、安装过程中出现差错、轴承倾斜和选用不适合、摩擦力不大。

滚动轴承有四个部分:内圈、外圈、滚动体和保持架。当滚动体和滚道的重合处受到因为缺陷而导致的故障的影响时,就会给出一个巨大的冲击信号。缺陷出现在不一样的部件上,它们的接触点经过这些缺陷时的频率也是不一样的,这个频率就称为滚动轴承的特征频率。滚动轴承的故障特征频率的数值一般在几赫兹到几百赫兹之间。因此,在进行实际操作中如果要测量它的振动时候的状态,这个时候需要对外圈进行专门的测量。测量方式是将传感器放在轴承座上就能得到测量值。滚动轴承外圈故障特征频率:

f_0=f_r (1-d⁄D  cos⁡α )Z                     (2-1)

式中:Z—滚动体个数;

  Fr—转频(Hz);   

D—轴承节径(mm); 

  d—滚动体直径(mm);

   α—接触角

2。4 状态监测的基本参数

一般来说如果想要准确、及时地辨别设备的运行状态设备的运行状态必须借助一些信息,而这些信息都是由监测仪器提供出来的,通常来说包括一些参数。主要是动态参数、静态参数及其它的一些参数。文献综述

2。4。1 动态参数

(1)振幅 

振幅是指振动的幅度大小,通过振幅可以观察出机器振动的程度是是否偏大。例如通过对位移以及其他振幅大小的测量,就能掌握机组的工作情况是否良好。振幅容易受外力的影响,上下波动的范围较大有明显的高度差。 TMS3风电机组状态监测与故障诊断系统设计(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_86549.html

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