風力發(fā)電機組的加速度振動傳感器

再生能源

風力發(fā)電是一種成長中的干凈的可再生能源。無論是單個機組還是組合機組的風力發(fā) 電場，它們都是目前世界上發(fā)展很快的新能源。風力發(fā)電機組原理是將風力機械能轉化成電能。風力發(fā)電的規(guī)?？梢詮?500 千瓦到6兆瓦。 常用的風力發(fā)電機組是水平軸布置。有些是三槳葉，上風向并且?guī)в衅娇刂?，有的則是二槳葉下風向，自然隨風旋轉。偶爾你也會看到垂直布置的風力發(fā)電機組，它們也被稱為 Darrieus(打蛋形)風力發(fā)電機組，根據法國發(fā)明家而命名。但是這種打蛋形的設計不是很流行，逐漸被性能較好得水平布置的風力發(fā)電機組所代替。風力發(fā)電機組和低速電機驅動的風扇，例如冷卻塔，有很多相同之處。風力發(fā)電機組基本上是一個大型低速風扇，但是它不是電能驅動，沒有將機械能通過減速箱驅動大型低速風扇，相反的，它提供機械能，通過加速箱驅動發(fā)電機產生電能。這個反向的過程帶有很多會產生振動的旋轉部件，長時間的損耗可能會導致終失效。

? 維修費用非常高 ? 不可能的工作高度 ? 電能的損失很昂貴

帶有加速度振動傳感器的水平布置的 風力發(fā)電機組

低頻加速度振動傳感器

主要軸承和轉軸的速度大約是 30-60 rpm。這也是齒輪箱輸入軸的旋轉速度。旋轉頻率范圍是 30–60 cpm (0.5–1.0 赫茲)的情況應采用低頻加速度振動傳感器。測量的范圍包括主軸旋轉頻率，葉片通過頻率，主軸承頻率，齒輪箱輸入軸軸承頻率和齒輪嚙合頻率等等。這些低頻加速度振動傳感器通?？梢蕴峁?00mV/g以及12-180000 cpm (0.2–3000赫茲) 的頻率范圍。

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齒輪箱 徑向振動傳感器 軸向振動傳感器 發(fā)電機 主要軸承

低頻加速度振動傳感器

安裝在主軸承水平軸上的低頻加速度振動傳感器

通用型加速度振動傳感器

齒輪箱的中間軸和輸出軸都會有比較高的旋轉速度，并且產生比軸承和齒輪嚙合更高的擾動頻率。事實上，輸出軸的旋轉頻率在通常情況下比輸入軸高50-60倍。測量其帶動的齒輪箱和發(fā)電機組的高旋轉速度需要使用通用型加速度振動傳感器。通用型加速度振動傳感器可以提供100 mV/g 以及 30–900000 cpm (0.5–15000赫茲)的頻率范圍。

齒輪箱的軸向和垂直方向上螺栓安裝的通用型加速度振動傳感器

通用型加速度振動傳感器

螺栓安裝型的加速度振動傳感器

風力發(fā)電機組通常在很高的塔上。其旋轉組件很難接近，因此好是使用螺栓來安裝加速度振動傳感器。安裝平面例如主軸承，

齒輪箱和發(fā)電機等都需要加工孔口平面，轉孔 并攻螺紋以便安裝振動傳感器。

孔口平面，轉孔后攻螺紋

MH117 孔口平面及轉口的工具

在加工過的平面上安裝振動傳感器

電纜和接頭 風力發(fā)電機組需要使用到可靠的 IP66 接頭，防止灰塵，水或油的進入。A2A軍用Style接頭或B2A密封型接頭可以給振動傳感器提供可靠的連接。特氟龍外套電纜或聚 亞安酯電纜和接頭配合使用可以為振動傳感器提供完全的連接方案。

總結

發(fā)電是當今世界重要需求之一。發(fā)電機組能否正常工作是主要關注的問題。對風力發(fā)電機組來說，主要軸承，齒輪箱和發(fā)電機失效是不可以接受的。這些部件的替換將會非常昂貴，而且重量大，安裝地點是50-100米的高空上。

在風力發(fā)電機組上安裝永久型加速度振動傳感器可以檢測下述問題：

? 齒輪失效 ? 齒輪磨損 ? 葉輪振動 ? 電子故障 ? 不平衡 ? 不對中 ? 松動 ? 共振

A2A 接頭和 CB102 電纜

B2A 接頭和 CB111 電纜

A2A 接頭和 CB103 聚亞 安酯電纜

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