实例：海上风力发电机组维护介绍

随着转子尺寸的增加，需要对内陆的S70型风力发电机组进行设计和优化。叶片采用变桨距的形式，分别由备用电源的直流电机驱动。转子由轮毂中固定的旋转轴承支撑，可移动转子轴承被融入齿轮箱。齿轮箱具有三级设计，一级为行星齿轮，两个正齿轮。发电机采用的是异步双反馈发电机，实现变速运行。

三台S70型风力发电机组建在一个德国Stassfurt镇旁边的风电场。风电场旁边非常平整，没有树木或者森林，仅受到建筑物的影响。

为了对其进行状态检修，必须在风力发电机组上额外安装一些传感器，下面详细介绍和描述传感器的安装位置。

1.传感器的安装

为了检测和量化机舱的振动，通常需要3个加速传感器：一个在转子的轴向；两个在横向。GJDAM XY01传感器可以对两个测点进行测量，因此只需两个传感器就可以完成作业。由于大部分的振动是由于转子旋转而引发，则传感器的测振频率必须在0.1～10Hz之间。推荐的传感器采用压电效应，其允许频率范围为0～500Hz，这一频率范围也允许对低频旋转物件的轴承进行状态分析，如主轴承。DAX XY01传感器可以满足这一要求，因此可以采用此传感器对轴承引起的振动进行测量。

由于横向加速传感器用来测量行星齿轮的低频振动信号，则应该在齿轮箱额外增加一个高频振动传感器。其容许频率范围为几赫兹到将近10kHz。正因如此，可采用DAM Z08加速传感器，一般将其安装在齿轮箱的顶部。这样传感器接近中间级齿轮和高速级轴承压盖机，因此也可以测量这些设备的振动和加速信号。发电机上振动传感器也应该安装靠近轴承压盖机的位置。因此，DAM Z08传感器安装在轴承压盖机的前面。

状态检修基础单元对加速和振动信息的数值和模拟信号进行转化，产生脉动信号，分析和存储信号数据，并与外界相联系。基础单元的位置适宜布置在机舱控制室的后面，因为其更接近230V电源。对于必须从控制器分解的硬件信号可以采用短电缆进行连接。而风力机控制器的软件信息网络连接在此处很容易被连接。(www.xing528.com)

状态监测系统需要从风力发电机组控制器获取必要信息，比如实际电能、风速、发电机转换状态、转子和发电机实际转速等，作为调制信号去检查风力发电机组的载荷，以及进行加速和振动信号的分类。其他信号还有温度、油压、气象测量等。所有这些信号都要从风力发电机组控制器作为数据文件下载下来。然而，状态监测系统返回抽样和处理过的数据到SCADA系统或者到风电场服务器以及到外面操作人员。状态监测数据库、风力发电机组控制器、SCADA系统以及操作人员的交流是通过连接在随机存储器的仪表盘进行的。

2.测量结果

塔的低频振动频率能够给出一些转子状态的信息，通过安装在主转子轴承以及齿轮箱输入级的传感器进行测量，这种传感器能够测量两个轴向的信号，对直角振动方向的信号比较敏感。在轴承前的传感器位于第一个测量轴线上，定义为X轴，与转子轴的横向相垂直。第二个轴Y轴为水平方向。

测试结果表明，0.3Hz的波峰对应于转子旋转频率，就是所谓的1倍频频率。0.9Hz对应的波峰是3倍频频率，产生于当桨叶穿过塔影时。1.8Hz对应的波峰是第一个谐波波峰，塔的第一个弯曲特征频率和3倍频频率频幅非常高，这表明塔的结构不是特别牢固，这可能是S70风力发电机组的结构特点。

测量结果表明，峰值与转速无关，这表明是谐振效果，与传感器的安装有关。受转速影响的波峰也存在增幅。S70风力发电机组的转速与电力输出有关，与风力发电机组载荷也有关，因此这一波峰可能与风力发电机组的受载荷机械部件有关，比如轴承的滚动部件。