解析风力发电机组发电机振动故障
风机产生振动的原因及处理方法
风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。
风机是中国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，风力发电机。
那么风机会出现振动的原因和解决办法有哪些呢?风机产生振动的原因及解决方法1.叶轮与主轴配合间隙过大引起的振动，其主要原因是叶轮在制作加工过程中加工精度有误差，轴头出现椭圆，导致配合接触面减少，有原来的面接触变成了点接触。
还有在修复过程中检修人员用细砂纸打磨轴头，多次修复后，导致主轴头与叶轮配合间隙过大。
解决方法：叶轮与主轴配合间隙过大引起的振动，对于新轴要依据图纸进行校核，确保达到叶轮与轴的配合间隙，叶轮轴孔与轴之间为过盈配合，紧力为0.01-0.05mm。
另外风机正常运行期间尽量减少检修次数，由于每次检修对于风机主轴都存在一定的磨修，这样一来多次的修复会造成主轴的累积磨损，使主轴轴颈明显变细，达不到孔与轴的过盈配合要求。
还有叶轮与主轴安装完毕后，轴头用于锁紧叶轮的锁母必须紧固到位，一旦出现松动会造成风机振动加剧上升。
2.叶轮本身不平衡所引起的振动，其产生的原因有：叶轮上的零部件松动、变化、变形或产生不均匀的腐蚀、磨损；工作介质中的固体颗粒沉积在转子上；检修中更换的新零部件重量不均匀；制造中叶轮的材质不绝对匀称；加工精度有误差、装配有偏差等。
叶轮本身不平衡，叶轮不平衡可分为动不平衡（力偶不平衡）和静不平衡（力矩不平衡）两种。
解决方法：消除动不平衡的方法是：拆除风机转子，利用动平衡机对转子进行平衡找平，通过平衡机找平的转子，动、静不平衡基本可以得到根除。
静不平衡可在现场利用三点平衡法进行找平。
3.主轴发生弯曲，其主要原因是风机长期处于停用状态，主轴叶轮在自重的作用下，发生弯曲变形。
这种情况经常出现在正常运转的风机停用后，，再次启机时，出现风机振动超标的现象。
再者主轴局部高温也可使轴弯曲。
解决方法：主轴发生弯曲所引起的振动，主轴弯曲主要产生于日常点检维护工作不到位，对长期停用风机，点检和岗位人员必须每天进行手动盘车，每天盘车角度为60°～120°之间，防止由于风机长时间不运转，在叶轮自重的因素下，主轴发生弯曲变形。
风力发电机组异常振动测试与诊断分析
风力发电机组异常振动测试与诊断分析风能作为一种清洁能源，发展迅速。
由于风电机组通常在野外，环境条件恶劣，而且容易发生故障，因此维护保养需要耗费大量的人力物力。
我国在风机故障诊断方面开展了大量的研究，并取得了丰硕的成果。
给出了各种状态监测方法和信息融合诊断技术。
这些研究大多基于数值计算和理论分析，并提出了各种控制措施。
但由于风电机组的复杂性和运行环境的多变性，在设计之初就要考虑风电机组的振动特性，进行优化设计，并进行相应的试验验证，以避免出现异常振动。
标签：风力发电机组;异常振动测试;诊断1研究概况某风力发电机组电机整体通过4个隔振器弹性安装在基座上，电机-隔振器-基座组成的电机系统与增速齿轮箱所在的塔筒基座通过8个螺栓纵向连接，该基座下部悬空，以齿轮箱安装基座面为基准呈悬臂梁状态。
箱体上布置三条横向加强筋，铁芯与横向加强筋通过4个点焊接刚性固定。
发电机工作方式为水冷，通过左侧面的进出水口循环，水箱安装在电机顶部的箱体上。
风力发电机运行转速范围为600rpm～1380rpm，正常并网发电转速为900rpm～1200rpm。
2振动特性2.1齿轮啮合频率啮合频率是两个齿轮转动一个节面角所需时间的倒数，可由式（1）确定。
（1）式中：n为主轴转速即风轮转速，rpm;z为齿数。
风电机组齿轮箱采用1级行星/2级平行轴传动结构，如图1所示。
第一级为行星轮系，行星齿轮架为输入端，内齿圈固定，太阳齿轮为输出端。
主要参数有：太阳齿轮齿数Z2、行星齿轮齿数Z3、内齿圈齿数Z4。
当一级行星轮系传动比为I1，内齿圈转速N4=0，太阳齿轮转速N2=I1·n，行星齿轮转速N3=n，即可计算出太阳轮、行星齿轮和内齿圈的啮合频率。
以此类推，容易得出中间轴及高速轴齿轮的啮合频率计算方法。
2.2轴承通过频率轴承的特征频率与自身尺寸有关，计算公式如下：内圈通过频率：外圈通过频率：滚动体特征频率：保持架固有频率：由公式及参数，便可求出理论轴承特征频率，在实际应用过程中发现，计算得出的理论特征频率与实际特征频率极其接近。
风力发电机组振动原因分析和解决措施
风力发电机组振动原因分析和解决措施摘要：近年来，风力发电作为一种绿色能源在我国迅速发展，风电装机不断加大，机组数量不断增多，为保证机组设备的安全，风机厂家会相应对风机系统配置各种各样的保护，来确保机组在运行过程中发生异常时能够安全解列，其中风机振动超限就是一个常见的机组故障保护，主要是保证机组振动值在超过定值时机组停运，避免发生设备损毁或机组倒塌，我国早期投运的的1.5MW风机只配置两个振动传感器，振动监测较现在技术较为简单，当机组出现振动超限故障时，因涉及电气、传动、控制、结构、环境等多因素，分析处理都有一定难度，本文通过对某风场发生的振动超限故障进行研究，分析发生振动超限的原因，提出应对措施，提高风机安全和稳定性。
关键词：风机；振动；原因分析；解决措施引言：随着风力发电技术的发展，风机振动状态监测技术也得到较大的发展，目前，风机振动在线监测系统已成为风力发电机组一个重要的组成部分，对风机传动链进行24h监测。
而早期投产的风力发电机组，因技术限制，只在传动链上配置两个振动传感器，分别安装在齿轮箱和发电机下方，振动传感器拾取的振动信号不能够直接反映振动源的信号特征，而且还容易受外部干扰，所以机组运行过程中，经常会发生振动超限故障，影响风机稳定运行和造成一定电量损失，更严重的会影响到风机整机安全，所以，当风机发生振动超限故障，就需要运行单位尽快排查故障原因并采取措施，保证风机安全稳定运行。
一、风机振动原因分析云南某风电场作为较早在云南高海拔地方开发建设的风电场，安装的双馈式风力发电机组，2012年投产以后，机组经常发生振动超限故障，尤其在大风阶段，频率更高，严重影响风电场正常运营，为了彻底解决风机振动问题，通过对风场内风机发生的振动超限故障原因进行分析，发现主要为以下几个方面的问题：风向变化过快、风速湍流度大、传感器误报、传动链波动、叶片零位误差等几个方面原因。
（一）风向变化过快风力发电机组采取主动对风系统来捕捉风能，通过机组上安装的风向标来进行测风，风机位置与测风位置超过一定角度，控制系统启动对风。
风力发电机组异常运行与事故处理
风力发电机组异常运行与事故处理风力发电机组是技术含量高、装备精良的发电设备，在允许的风速范围内正常运行发电，只要保证日常维护，一般很少出现异常，但在长期运转或遭受恶劣气候袭击后也会出现运转异常或故障。
一、异常运行分析对于机组异常情况的报警信号，要根据报警信号所提供的部位进行现场检查和处理。
（1）发电机的定子温度过高、输出功率过高、超速或电动启动时间过长。
发电机定子温度过高，温度超过设定值（140℃），原因可能是散热器损坏或发电机损坏；发电机输出功率过高，超过设定值15%，应检查叶片安装角是否符合规定安装；电动启动时间过长，超过允许值，原因可能是制动器未打开或发电机故障。
发电机转速超过额定值，原因可能是发电机损坏、电网故障或传感器故障；发电机轴承温度超过额定值（90℃），原因可能是轴承损坏或缺油。
（2）设备或部件温度过高。
当风力发电机组在运行中发生发电机温度、晶闸管温度、控制箱温度、齿轮箱油温度、机械卡钳式制动器制动片温度等超过规定值会造成机组的自动保护动作而停机。
应检查冷却系统、制动片间隙、温度传感器及相关信号检测回路、润滑油脂质量等，查明温度上升原因并处理。
（3）风力发电机组转速或振动超限。
风力发电机组运行时，由于叶尖制动系统或变桨距系统失灵，瞬时强阵风以及电网频率波动会造成风力发电机组转速超过限定值，从而引起自动停机；由于传动系统故障、叶片状态异常导致机械不平衡、恶劣电气故障导致机组振动超过允许振幅也会引起机组自动停机。
应检查超速、振动原因，经处理后，才允许重新启动。
（4）偏航系统的异常运行引起机组自动保护停机。
偏航系统电气回路、偏航电动机、偏航减速器以及偏航计数器和扭缆传感器等故障会引起风力发电机组自动保护动作而停机。
偏航减速器故障一般包括内部电路损坏、润滑油油色及油位失常；偏航计数器故障主要表现在传动齿轮的啮合间隙及齿面的润滑状况异常；扭缆传感器故障表现在使风力发电机组不能自动解缆；偏航电动机热保护继电器动作一段时间，表明偏航过热或损坏等。
浅谈风力发电机组振动状态监测与故障诊断
浅谈风力发电机组振动状态监测与故障诊断摘要：随着科技的发展，风电机组单机容量变大，内部的结构越来越复杂，还会受到天气的不可控因素的影响，比如会受到下雨时，打雷闪电等，本文对风力发电机组振动状态监测与故障诊断进行分析，以供参考。
关键词：风力发电；机组振动；状态监测；故障诊断引言风能是自然界中常见的自然现象，特别是在经济不发达，风能资源丰富的山地地区。
考虑到风能对当前社会结构的重要性，它提高了风力发电机运行的可检测性，并允许在整个发电机组运行期间及时发现问题，使整个风力发电机运行更平稳和安全。
1概述近年来国内风电发展迅速，风电机组容量的提升能够有效提高风能利用率和施工效率以及降低后期运维成本。
在机组容量和体型逐渐增大的同时，风电机组的安全成为风电领域内研究的重点。
江苏某风电场安装了多台6.45MW机组，此类型机组是目前国内厂家生产新型大容量机组之一，此机组塔筒高度为110m，叶轮直径达到171m。
国外GE公司生产的12MW风机单支叶片更是长达107m。
机组容量增大的同时叶片也在不断增大。
风电机组叶片成本约占风电机组总成本的15%～20%，风电机组叶片在风电机组运行过程中受风力作用而产生较大的弹性形变，故通常选用质量较轻、强度较大、耐腐蚀、抗疲劳的材料来制作风电机组叶片。
此外，由于结冰或者风力和风向的突变导致叶片振动过大，从而超过设计载荷发生断裂或者扫塔的现象也时有发生，而振动检测是叶片故障识别的常用方法之一，所以研究大型风电机组的叶片振动情况，对于叶片安全检测和监测具有重要的意义，研究结果也可对风电机组的控制策略优化提供重要指导作用。
在风力发电机组中，齿轮箱也存在着异常问题，表面磨损，齿轮轻度裂纹，设备老化等问题，以下对论文展开叙述。
2风力发电机组安全系统2.1分析(1)安全有关停止功能在机组通过安全防护装置(如传感器)检测到风轮转速超过限值、扭缆超过限值、过度振动及控制系统失效等信号时,安全系统起动机组紧急制动进入停止状态。
某风电场双馈风力发电机振动异常故障诊断
某风电场双馈风力发电机振动异常故障诊断文|于秀丽，崔皓，靳宏杰，石红娟双馈异步风电机组在市场中占据重要的份额。
该型机组在风电场的应用情况表明，振动是其运行时常见的故障。
这类故障会使机组各部件连接松动，严重时会造成机组及其本身部件的损坏，甚至导致停机，影响风电场收益。
早期，对于此类故障的监测与诊断主要是依靠经验，或者借助于某些简单的工具。
随着技术的进步和用户要求的提高，风电机组状态监测系统（CMS）在线监测成为极为重要的控制手段，并取得了较好的应用效果。
本文以某连续出现多台双馈型风电机组发电机振动故障的风电场为例，基于CMS监测数据，针对机组连接、发电机对中、发电机动平衡、轴承润滑、轴承电蚀等可能引起发电机振动故障的因素进行了详细分析。
故障概况根据标准EN 60034-14—2007，可通过分析和处理安装在轴承座适当方位的振动传感器所获得的轴承振动信号，判断轴承的运行工况和故障情况。
该方法适用于各种类型和工况的轴承，可以有效地诊断出早期的微小故障，信号测试与处理简单、直观，诊断结果可靠。
某风电场装配有25台2MW空空冷双馈异步风力发电机，通过CMS在线监测，连续发现数台双馈发电机出现振动异常现象。
风电机组发电机轴承系统主要由普通轴承、轴承室、轴承外盖和绝缘端盖组成，并在其两端轴承外盖相互垂直的两个径向和一个轴向位置安装了振动传感器。
依据VDI3834规范，其中较严重两台发电机的非传动端轴承振动加速度已达到区域III，为保证发电机正常运行，需对此轴承进行更换。
该发电机所用轴承型号为6344-M/C4，两台电机的测量转速为1000rpm，故其1倍频为1000/60=16.67Hz，2倍频为33.33Hz，3倍频为50Hz，4倍频为66.7Hz。
由故障频率信息（表1）可知，轴承外圈的故障频率为3.6175Hz，在1000rpm转速下的故障特征频率为3.6175×1000/60=60.3Hz，2倍频为120.6Hz，3倍频为180.9Hz。
风力发电机组传动系统常见故障分析
风力发电机组传动系统常见故障分析摘要：课题对我国应用最为广泛的1500型风力发电机传动系统常见故障展开研究，从1500型发电机传动系统的组成结构，各部位功能以及工作中的应力分布情况展开研究，分析常见的传动故障原因，并提出风力发电机组安全可靠运行，降低故障发生概率的维护维修技术方法。
关键字：风力发电机组；传动系统；齿轮箱1.国产1500型发电机组传动系统结构分析1500型风力发电机组是我国自主研发的一种风力发电设备，该设备技术成熟，生产成本较低，并具备变桨、变速恒频等先进功能，可以高效的利用陆地风能进行发电工作。
1.1风轮风轮是风力发电机组的核心部件，是风力发电机组与其他类型发电机组最根本的区别，风力发电机组通过风轮设备将风的动能转化为机械能量。
风轮由叶片、轮毂两部分组成。
其中叶片是风能的承载部件，叶片的形状、结构决定发电机组的发电效率以及功率。
1500型发电机组使用的玻璃纤维增强环氧树脂材料的变速变桨叶片，叶片中安装有防雷装置。
轮毂是叶片与发电机组主轴的连接装置，叶片通过轮毂与主轴连接，轮毂属于承重、承载装饰，需要承担发电机组工作中由叶片产生的推力、扭矩、弯矩和陀螺力矩。
轮毂结构种类较多，目前使用最广的是铸造球星结构。
轮毂中安装的启动刹车是实现发电机组变桨的重要装置，通过气动刹车改变叶片角度，从而实现对发电机组的功率控制，也是主要动制动部件。
1.2主轴主轴是风力发电机组中承重以及传速的重要部件，是发电机组运行不可缺少的部件之一，工作中在陆地风能的作用下叶片旋转带动轮毂和主轴将风能转化为机械能传递给变速箱。
并将叶片转动过程中产生的轴向推力、启动弯矩传递给机舱以及搭架。
1.3齿轮箱齿轮箱是传动系统中的变速部件，齿轮箱将风轮转速增加到发电机组要求的转速，现阶段我国多数风力发电场所处区域，自然风力无法将叶片转速增加到发电机需求转速，需要通过齿轮箱进行变速，达到发电需求。
1.4联轴器与安全离合器联轴器和离合器是将不同部件的两根轴连接起来的重要工具，其中联轴器用于固定装置的连接，连接后在机器运转过程中，两根轴一起转动不能分离，离合器则可以在设备运行中，随时实现两根轴的连接与分离。
某风电场风力发电机组振动故障探究
性 的 波 动 ： ２） 桨 角 度 产 生 与 风 机 自 然 机 械 摆 动 相 （ 变 同 特 性 的 波 动 ： ３ 在 １ ～ ４ ｍ／ （） ０ １ ｓ的 风 速 下 满 功 率 运
桨矩
行 时 ． 动 的幅值 逐渐 增 大 。 波
３１２ 安装 的振 动加 速度 传 感器收 到 的反馈 波 形 ．．
ｊ
绿 色代 表桨 矩角 占 通 过波 形可 以 观测 到 以下现 。
象 ：１ 发 电 机 转 速 产 生 与 风 机 自然 机 械 摆 动 相 同特 （ ）
３１ 检 测 分 析 ．
３ １ １ 测 试 图 形 ．．
报 警 触 发 前 振 动 波 形 如 图 ２所 示 ． 图 中 蓝 色 代
表 风 速
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３ １３ 振 动 发 生 过 程 ．．
（ ） 当 风 机 运 行 在 风 速 １ ～ ４ｍ／ １ ０ １ ｓ且 接 近 满 功
风 速 下 满 功 率 运 行 时 ， 机 自然 摆 动 的 幅 值 增 大 ． 风 可 以 清 晰 地 看 到 塔 筒 的 振 动 在 风 机 进 入 满 功 率 发 电状 态 后 迅 速 开 始 增 强
到控制 系 统 ， 制系 统据此 信 号实施 变 桨控 制给 定 ． 控 最 终 触 发 振 动 报 警 并 导 致 风 机 进 入 停 机 状 态
； 色 代 表 功 率 ： 色 代 表 发 电 机 转 速 红 黑
率 时 开始 发 生振 动 ，此 时转 子 承 受 最 大 的轴 向力 ：
（ 风 机 在 变 化 的 风 况 下 产 生 自 然 摆 动 ； ３） 机 自 ２） （ 风 然 摆 动 在 发 电 机 转 速 中 诱 发 了 同 样 的 摆 动 ： ４） 制 （ 控
双馈型风力发电机组振动问题分析与处理
双馈型风力发电机组振动问题分析与处理摘要：随着可再生能源的不断发展，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注。
然而，双馈型风力发电机组作为一种常见的风力发电装置，其振动问题日益凸显，给系统的稳定性和安全运行带来了一定的挑战。
为了解决双馈型风力发电机组的振动问题，本文以典型双馈型风力发电机组为研究对象，分析了其振动问题的成因，旨在为风力发电领域的从业人员提供有关双馈型风力发电机组振动问题的分析与处理方法，以保障风力发电系统的稳定运行。
关键词：双馈型风力发电机组；振动问题；分析与处理引言：随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种清洁、低碳的能源形式得到了广泛应用。
双馈型风力发电机组作为其中的重要形式之一，具有结构简单、效率较高等优点，在风力发电领域占据重要地位。
然而，随着风力发电技术的快速发展，双馈型风力发电机组在实际运行中也暴露出一些振动问题，如机组振动、叶片振动等，严重影响了风力发电系统的稳定性和安全性。
一、双馈型风力发电机组振动问题分析1、机械结构方面风力发电机组的机械结构在面对外界风力的作用下容易产生振动。
机械结构问题可能包括不平衡负载、材料疲劳、制造缺陷等。
例如，叶片与主轴的连接处存在不合理的设计可能导致不稳定的振动。
此外，由于叶片的旋转速度和风速之间存在关联，当风速突变时，叶片受力不均匀，从而引发机械振动。
因此，通过优化叶片、主轴等关键部件的设计和制造，提高材料的耐久性以及应用先进的振动减震技术，可以显著减少机械结构引起的振动问题。
2、电气系统方面风力发电机组的电气系统也是振动问题的一个重要来源。
电气问题可能包括电机不平衡、电气控制失效、变频器调节不当等。
电机不平衡会引发旋转部件的震动，而电气控制失效可能导致机组无法正常启停，进而引发振动问题。
特别是在双馈型风力发电机组中，电气系统与机械系统之间存在复杂的耦合关系，电气问题往往会影响到机械系统的运行稳定性[1]。
因此，通过定期进行电机的动平衡校正，强化电气控制系统的监测与维护，确保电气系统的正常运行，是减少电气系统引起振动问题的关键措施之一。
风力发电机组的不对中故障分析
部件变形主要会出现在机舱底座、齿轮箱和发电机的橡胶支承中。机舱底座一般采用焊 接或者铸造成型。大部分情况下，要进行时效处理。即使如此，由于尺寸大，残余应力难于 完全消除，加之风场环境温度变化较大，在风力机运行过程中，机舱底座会发生不均匀变形， 造成轴系不对中，特别是齿轮箱高速端输出轴与发电机轴不对中。 齿轮箱和发电机的橡胶支承主要用于减振和降噪。虽然看似简单，但其中包含了很复杂的技 术。一是要求具有足够的承载能力和抗疲劳特性；二是要有显著的阻尼效果，并且在风力发 电机组整个工作频率范围不衰减；三是产品一致性要好，即每一组橡胶支承的尺寸、刚度和 阻尼要严格控制在限定范围内；四是 20 年寿命期内不明显老化。风力发电机组在各种不同 的环境下运行，条件恶劣，要满足这 4 条技术要求相当困难。实际情况下，橡胶支承很容易 发生不均匀变形，特别是支承发电机的 4 个橡胶座，很难保证变形一致。这样就会导致发电 机和齿轮箱不对中。
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Abstract：Misalignment in the drive train of wind turbines can often appear in practice. It will lead to dynamic loads on bearings in gear boxes and in generators, and it will further cause violent vibrations in wind turbines. Therefore the misalignment, especially between the high speed shaft of a gear box and the shaft of a generator, is one of the major causes for the damages of bearings and gear boxes in wind turbines. In this paper the causes of misalignment in the drive train of wind turbines are analyzed. They could be attributed to unsuitable design, manufacturing errors, rough installation in nacelle, different deformations of elastic rubber dampers supporting generators and gear boxes, undesired deformation of the chassis of the nacelle under operation and so on. The misalignment between the high speed shaft of gear box and the shaft of generator gives rise to dynamic loads which are not only related to rotational speed, but to wind speed and to structural condition of couplings. Keywords: wind turbines, drive train， misalignment, bearings, gear box，dynamic loads, vibrations
风力发电机常见故障原因分析
风力发电机常见故障原因分析摘要：随着全球煤炭、石油、天然气等常规能源的日益枯竭，风能作为一种可再生、取之不尽、用之不竭的无污染能源开始受到人们的青睐，风力发电行业因此成为世界各国政府关注的焦点问题之一，风力发电技术在全球领域也因此得到了快速发展，特别是在无电或少电的边远地区，风力发电已成为人们获取基本生活用电的主要方式之一。
风力发电机开始走进人们的生活之中，但由于风力发电机在应用中的故障率较高，使用效果与人们的预期效果相差甚远，因此如何正确使用和维护风力发电机，快速排除其在使用中出现的故障，使之更好地为人类服务，成为人们必须直接面对的问题之一。
关键词：风力发电机；常见故障；原因及对策1.风力发电机简介风力发电机是将动能转变为机械能，再将机械能转变为电能的一种能量装换设备，按风向的位置与风轮转轴的位置不同，风力发电机可分为垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机两类。
水平轴风力发电机的叶片与旋转轴垂直安装，旋转平面与风向垂直，因其理论研究成熟而在当前市场上应用较多，主要特点是体积大、启动风速大、噪音大及抗风能力差及安装不便等。
垂直轴风力发电机叶片与旋转轴平行安装，其应用要比水平型的发电机要早，我国最早利用风能的形式是垂直轴风车，只是由于早期理论研究的不足，认为其风能利用效率低而没有得到广泛应用。
随着科技的进一步发展，人们发现升力型的垂直轴风力发电机的风能利用率也不低于水平轴风力发电机，而且具有噪声小、制造成本相对较低和环保效果好等优点，垂直轴风力发电机才再次引起人们的关注。
1.风力发电机常见故障原因及解决对策2.1振动故障风力发电机剧烈振动主要表现为风轮运转不平稳和风机机头及机身有明显振动。
这类故障的主要原因为：①紧固件如塔架的脚螺栓、尾翼固定螺钉、发电机底座螺栓或立柱拉索松动；②风轮叶片变形，或叶片表面结冰，致使风轮静不平衡；③变桨距风轮有卡住现象；④发电机轴承损坏或风轮与其他部位有摩擦等。
该类故障可通过对松动部件进行紧固，清理叶片表面冰块和异物，更换风叶或发电机轴承等措施来解决。
风力发电机组振动以及对机械设备的影响分析
风力发电机组振动以及对机械设备的影响分析摘要：随着科技的发展，人们对于能源的需求越来越大，但是目前大多数能源都属于不可再生能源，大量进行使用不利于社会的长久发展。
为满足社会对于能源的要求，各国之间积极的开发清洁能源，其中风力发电便是研发最为成功的能源获取方式。
本文对风力发电机组振动产生的原因及对机械设备的影响进行分析，探究解决风力发电机组振动的措施。
关键词：风力发电；机组振动；机械设备引言：风力发电是目前对于清洁能源开发最为成功的方式，风能也成为最具商业潜力的可再生新型能源之一。
风力发电是指将分的动能转化为社会日常发展所需要的电能，具有投资少、运行稳定、可持续再生的特点，并且其对于空气污染问题也具有一定的抑制作用。
风能作为可再生资源，其具有取之不尽的优势，加大对于风能的研究力度，有利于提高我国可再生能源在总消耗能源中的比重，有效降低传统能源的消耗，减少煤矿资源使用对于环境的污染。
在风力发电的过程中，保障发电机组运行的稳定性、安全性，是保障风力发电效率的重要措施之一。
加大对于风力发电机组振动问题的研究，有助于推动风力发电技术的进一步发展。
1风力发电机组出现振动的原因振动是机械设备在进行运行时，经常出现的现象之一，在大多数机械设备的振动主要是由设备零件在运行过程中产生的振动导致，此外，与外界的运行环境也有一定的关系。
[1]在风力发电机组的运行过程中，受运行环境复杂性与风力发电设备结构复杂性的影响，产生振动的原因较多。
目前，将风力发电机产生振动的原因归为三大类。
第一类是电磁原因，电磁原因是在发电机组的运行过程中，其他设备或是环境造成的振动频率，与发电机本身的振动频率相近或是完全重合，造成发电机组设备振动频率增大。
第二类是由于设备转动结构不平衡导致，发电机组中的转动结构主要指转子与联轴器，其两者受安装结构不平衡或是在运转过程中，出现冷态变化的现象，导致发电机组出现振动。
第三类是机械故障导致的发电机组振动，机械故障的原因有许多，例如：发电机负载过大，导致设备振动；发电机设备质量具有缺陷；设备安装不符合标准，导致轴系错误，导致设备振动等。
风力发电机组轴承常见故障诊断与振动检测
风力发电机组轴承常见故障诊断与振动检测摘要：风能是一种分布广泛、零污染且储蓄丰富的可再生能源，而我国能源结构单一且分布不均，更加需要加强对风能的利用。
然而风电故障的排查与诊断是风电发展必须面临的问题，而轴承部位又是风力发电机组的核心所在。
因此，加强风力发电机组轴承常见故障的诊断与振动检测意义重大，本文就此展开讨论。
关键词：风力发电机组；轴承；常见故障；振动检测一、风力发电机组轴承常见故障特征及原因1.1风力发电机组轴承结构轴承一般分为外圈、保持架、滚动体（滚珠）和内圈4个部分。
轴承内部充满油脂类物质，用于减少轴承滚动的阻力，也能分离轴承与其他部件的接触，从而减少摩擦阻力。
油脂还可以起到散热与防止腐蚀的作用。
所以为了防止外物对油脂的影响，我们一般会在保持架的两端加装防尘装置，以免外物减弱油脂的各种作用。
1.2风力发电机组轴承常见故障及诊断支撑主轴轴承的外圈固定在轴承座上，机械传动轴从主轴轴承内圈经过。
风力带动叶轮转动，通过传动链将动力传输给主轴，当主轴达到一定的载荷转速时，由轴承和轴承座组成的振动系统就会产生激励，也就是风机发电机组振动的产生。
这种激励振动一般是周期性振动，对受载体产生的撞击力或摩擦力也会周期性的出现，长期疲劳极大可能产生轴承的局部损伤，因此需要加强对轴承振动频率的监测。
根据长期的实践经验及理论知识的积累，从故障程度上可将轴承的故障类型分为初级损坏与中级损坏两类。
通常我们所见到的电流损害、磨损以及表面损坏等都是初级磨损；还有一些像破裂和散裂属于中级损坏。
我们还可以从损坏的位置来区分故障，可将其类型分成外圈故障、内圈故障、滚动体故障以及支撑部件的故障。
结合轴承结构，可将风电机组轴承的常见故障特征及产生原因归纳罗列如下：（1）疲劳故障：故障特征表现为滚动体或者滚道表面脱落或者脱皮。
故障产生原因为轴、保持架等支撑装置制造工艺较低使得其精度不能保证，轴向长期过高负荷条件工作，对其性能产生很大的影响。
浅析风力发电机组发电机故障
浅析风力发电机组发电机故障摘要：风力发电用旋转装置的振动模态控制技术比较先进，主要是根据振动信号的频率特性和振动趋势的变化来分析旋转装置的振动故障。
风力涡轮机是旋转设备。
驱动电路主要包括主轴、滚动轴承、齿轮箱和发电机等部件。
振动测量点主要在滚动轴承的卫星轴承和变速器的卫星环，其特点是在发电机传动链的传统旋转设备中，一些旋转设备的旋转速度非常低。
为了防止微弱的振动信号进入噪声信号，对振动传感器、加速度分辨率测量装置等振动检测方法的性能要求不仅更高，而且更高。
基于此，本文对风力发电机故障进行了深入分析。
关键词：风力发电机；发电机;过错示范在社会经济发展过程中，节能环保工作大多做得很好。
风能是一种可再生、无污染且非常丰富的自然资源，国家也十分重视，并已成为其发展的关键能源之一。
随着发展的深入，对大型风机的要求不断提高，结构越来越复杂，故障率也越来越高。
设备故障不仅影响发电和应用，还会造成严重事故和巨大损失。
1风力涡轮机简介风力涡轮机由转子、轮毂、结构、控制系统、齿轮箱、发电机、电气系统和液压系统组成。
首先需要将风车转换为机械式，然后利用齿轮、主轴和发电机将机械能转换为电能来产生风能。
如果仅仅通过调整风向来调整机组的运行，很难将风向的参数应用到风力发电机的运行中，也很难改变转速和转速。
风扇的转速也会改变发电机的功率，自然也就降低了发电机的振动。
因此，对风机在线运动的持续监测对于持续监测传动链的瞬态异常、监测波动趋势、分析历史数据以保证风机正常运行非常重要。
2风机故障排除技术2.1振动监测技术的应用振动监测技术常大规模应用在机械设备中，通过安装传感器，可以测量和分析风机运行过程中产生的速度和位移，从而准确评估故障的位置和类型。
机械设备在实际运行过程中，轴承、齿轮等内部部件逐渐产生裂纹、缝隙等，形成振动的激励源，并以周期性的形式出现在振动信号中。
振动监测技术的原理是通过记录振动信号的时域和频域波形，然后与正常机组的振动信号进行比较，分析计算出故障位置。
风力发电的故障现象
风力发电故障现象和问题分析一风力发电的架构与关键设备1 风力发电原理基本工作原理是通过风力涡轮机将风能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，并将其输出到电网中。
2 系统组成图1.2-1 水平轴风力机的结构和组成示意图1—桨叶；2—轮毂；3—主轴；4—控制器；5—齿轮箱；6—刹车装置；7—发电机；8—冷却系统；9—风速仪；10—风向标；11—偏航系统风力发电系统主要由风力涡轮机、发电机、传动系统、控制系统和电网接入系统等组成，主要包含叶片、轮毂、主轴、控制器、齿轮箱、刹车装置、发电机、冷却系统、风速仪、风向标、偏航系统、润滑系统、液压系统、塔筒等。
风力涡轮机：是将风能转化为机械能的装置，由塔筒、叶片、轴承和转子等部分组成；传动系统：主要包括齿轮箱、联轴器、轴承等，可以将风力涡轮机的机械能传递到发电机。
发电机：是将机械能转化为电能的核心设备。
它包括转子、定子和电场等组成部分，它通常由永磁体或电磁铁制成。
控制系统：控制系统是用来控制和监控整个风电系统的运行，包括传感器、控制器、监测器等；电网接入系统：包括开关、变压器、电缆等，可以将风力发电机组输出的电能连接到电网中，实现电能的稳定输出和供应；二风力发电应用中遇到的问题1 陆上风电问题1.1电机组尾流、湍流过大造成风电机组机械部件的损坏问题1.1.1 较强的湍流将会造成机组振动，使机组的受力状态恶化，从而影响到机组的故障几率及部件损坏问题；1.1.2 湍流对风电机组性能的不利影响主要是减少功率输出，增加风电机组的疲劳载荷，最终削弱和破坏风电机组问题；1.1.3 在湍流强度较大的地区，对设备的承受能力进行充分地论证和评估，为了减少叶片的脉动和破坏力较强的动态载荷问题。
1.2 设备机组损坏1.2.1 齿轮箱损坏（1）如果齿轮箱油位低不及时处理，容易造成齿轮箱局部润滑油流量不足，产生齿面的疲劳摩擦损坏问题防范措施：确保齿轮箱的油质、油温、油压、油位等在正常要求之内（2）一般当齿轮油温达到75℃时，齿轮油的粘度已经很低，而不能在齿面形成要求的油膜，如果长时间在油温较高的情况下运行将损坏齿面和齿轮箱轴承问题防范措施：齿轮油温偏高时，应及时检查齿轮箱的冷却系统工作是否正常，排气是否顺畅；（3）超负荷运转，齿轮箱长时间过载运行，造成齿轮箱损坏问题防范措施：对风电机组进行维护需要刹车时，采用偏航和变桨方式，先卸载降低齿轮箱的载荷和输出的转速，采用点刹的方式，逐步降低输出转速，减小对齿轮箱的冲击，同时避免机组长时间超负荷运行，使齿轮箱长时间过载运行，造成齿轮箱损坏。
风力发电机状态监测与故障诊断技术分析罗慊
风力发电机状态监测与故障诊断技术分析罗慊发布时间：2021-05-07T10:23:54.230Z 来源：《基层建设》2020年第34期作者：罗慊[导读] 摘要：随着新能源技术体系的全面发展，风力发电体系在机组齿轮箱的监测上也逐步有了新的发展。
华电湖北发电有限公司电力工程分公司湖北黄石 435000摘要：随着新能源技术体系的全面发展，风力发电体系在机组齿轮箱的监测上也逐步有了新的发展。
随着时代的进步，风力发电机装机容量与建设规模日益扩大且操作要求不断提升，一旦维护不合理，就会引起设备频繁出现故障。
基于此，本文对风力发电机状态监测与故障诊断技术进行了分析，仅供参考。
关键词：风力发电机；状态监测；故障诊断；技术分析风能作为可再生能源，利用风能进行发电不但能够降低对资源的消耗，缓解我国资源紧张问题，而且可大大减少对环境造成的污染，为推动我国能源消费结构也作出了巨大的贡献。
风力发电机是进行风能发电的核心设备，主要是将动能转化为机械能，然后再将机械能转换为电能。
这一系列的过程需要通过发电机组内部所有元部件的共同配合完成，但是由于风电场一般都位于比较偏远的地区，发电机在运行过程中受环境影响较大，一旦发生故障，将会造成严重的经济损失。
所以需要加强对风力发电机的故障预防工作，通过对发电机进行状态监测可以实时掌握发电机的运行状态，并且通过对状态监测获取的数据进行分析，能够为故障诊断提供有力的参考依据，既能够有效避免故障的发生，又能够缩短故障维修的时间，提高维修效率。
一、概述1.风力发电机组其主要指借助风机转换风能与电能，利用电磁感应原理经过调压操作将转换后的电能输送到电网与用户中心。
经过多年发展，我国风力发电机组建设日益完善，逐步改进传统的恒速恒频发电机组，应用新技术与设备对风力发电进行创新完善。
变速恒频技术是一种新技术，其能够动态化调整风机叶轮转速，结合风速变化调整并引入变流技术，以此确保风力发电保持恒定的输出频率。
风力发电机组振动故障原因分析及处理
风力发电机组振动故障原因分析及处理发表时间：2020-12-18T05:49:30.608Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第20期作者：李安钊[导读] 风能是一种可再生、无污染、蕴藏量丰富的自然资源，逐步受到了各国的重视，成为重点开发能源之一。
中海油新能源潍坊风电有限公司山东省 261108摘要：风能是一种可再生、无污染、蕴藏量丰富的自然资源，逐步受到了各国的重视，成为重点开发能源之一。
随着开发的深入，对大型风力发电机组的要求越来越高，发电机组的结构也越来越复杂，同时故障率也随之增加。
机组出现故障，不但会导致停电影响生产，也会带来严重的安全事故，造成重大损失。
对风力发电机组发电机的振动故障进行了分析，并阐述引起故障的原因，对风力发电机的维护具有指导意义。
关键词：风力发电机组；发电机；振动；故障分析引言当前风能成为世界各国争相发展的新型能源，我国的风力资源开发也达到一个前所未有的高速成长阶段。
随着风力发电规模的壮大，风机的机械传动故障也逐渐暴露，特别是在传动系统中的轴承方面，经长期运行，轴承容易造成磨损和损坏。
一旦轴承出现问题，轻则产生噪音、异响，重则会造成传动系统的崩溃，严重影响风力机组的运行。
由于风力机组的高空、低速、重载工况的制约，轴承不易观察和拆卸，在故障分析判断上往往给工作人员带来困难和不便。
1风力发电机组介绍风力发电机组包含叶片、轮毂、变桨距系统、齿轮箱、发电机、控制系统、传感器、电气系统、刹车系统、偏航系统及液压系统等。
首先通过风轮转换为机械能，再通过主轴、齿轮以及发电机将机械能转换为电能，从而实现风能发电。
2风电机组振动信号分析与故障预测风力发电机组主要由主轴加齿轮箱和发电机方式的传统驱动，也有采用永磁直驱电机的机组，比传统驱动少了齿轮箱，整体驱动性能提高，故障点减少。
目前，为监测机组运行状态，主要以人借助工具初步判断，运行中的电机在某些部件出现振动、摆动异常增大或内部有金属摩擦、撞击声等情况，通常是依靠紧急停机进行检查判断，难以完成设备安全监测和早期预警的重任。
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风电机组发电机前轴承加速度高频振动信号由CMS诊断平台采集，数据和诊断结果均通过专业人员和风电场审核确认。加速度高频振动信号通过傅里叶变换得到加速度频谱，进行希尔伯特变换得到加速度包络频谱，对加速度信号进行积分得到速度振动信号，对其进行傅里叶变换得到速度频谱。
5.4时域分析
关键词：风力发电机组；发电机；振动故障
引言
目前我国风力发电机组发生的故障的部件主要为风机传动系统，其中包括主轴、齿轮箱、风机发电系统、叶片等，而目前国内风电机组发生的故障中，大部分是以齿轮箱、发电机故障为主，而除了电气原因导致的故障以外，故障产生的与机组结构振动有关的故障异常更为突出，造成的经济损失也更高。因此，风力发电机组齿轮箱，发电机的振动特性及振动检测研究对提前预警风机故障，以及提高风电机组可靠性也十分重要。
时域分析能直观反应设备的运行状态，故障信号的特征与设备的失效点有良好的对应关系。时域波形所包含的信息量大，但是不容易看出所包含信息与故障失效的联系。
5.5包络分析
在发电机振动包络图中可以明显看出振动存在122.5Hz及其倍频成分，并伴有25Hz的转频调制，经计算查询，该122.5Hz的频率为发电机驱动端轴承内环通过频率，25Hz为发电机1500ram/m的转频。并且幅值最高时出现在122.Hz，由此判断该风机的异常振动为发电机轴承内环通过频率导致，意味着发电机轴承内环可能出现缺陷。
4实际振动引发故障
机组实际振动触发限值并不多见，即便发电机及齿轮箱轴承、主轴轴承发生异常，一般不会引发机舱加速度超过限值。除非严重失效，但也因此故障点已十分明显，本文不做讨论。实际振动故障特点：（1）发生在相对高风速段或启停过程；（2）能够感受到机组运行声音异常及高能振动；（3）从加速度数据（毫秒级）看幅值存在渐变过程，不存在跳变。
2风力发电机组成
风力发电机组主要由风轮、变桨系统、机舱、发电机系统、变流器和塔筒等组成，是将风能转换为机械能，机械能带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，其控制系统是复杂的刚柔耦合的多维度控制系统。随着机组的容量增大，机组结构和体积也不断增大，从而更容易引发振动问题。风力发电机组的振动特性极其复杂，一般采用在机舱安装加速度传感器的方法对机组的振动进行监测，实时传入主控系统中，并且传感器接入安全链独立回路中。当出现机组振动值超过门限值后，机组将会报出故障，断开安全链，保护机组安全。
导致实际振动的原因有：
（1）机械传动链的某一异常振动频率与系统固有频率重合；
（2）叶轮转矩波动导致共振。
（3）塔筒基础或结构刚性未达到设计要求，导致固有频率下降，与叶轮转频过于接近引发共振；
（4）控制系统异常；
5振动检测诊断方法
5.1数据分析方法
目前数据分析方法主要有时域分析和频域分析两种方法，时域分析方法是用专业软件将采集的数据转换为时域波形，观察时域波形的形状、幅值、周期性等变化情况，从而推断故障发生的原因，由于时域分析方法只能对数据在时域内的特性进行分析处理，分析处理的结果往往不能反映到频域上，不利于对故障定位；频域分析方法是用专业软件将采集的数据转换为频域波形，观察幅值随频率的变化情况，从而推断故障发生的原因。频域分析方法只能对信号的频域成分进行分析，假设检测信号为周期循环，通常分析频谱更多表征为数据检测时段内平均值的概念，很难反映准确对应时序信息，所以数据分析时采用时频联合分析法。即先在时域上进行分析，如果存在明显的周期性波形，将对此波形进行频域分析。
解析风力发电机组发电机振动故障
摘要：风力发电机组振动超限类故障较为常见，不仅因为风电机组结构，细长的叶片及塔筒，沉重的机舱容易产生振动。还有多环节的传动链及偏航系统；复杂的控制策略，开关过程、控制过程，加之一系列动态载荷，如：阵风、湍流、波浪（海上风机）、地震、叶轮转动等；都有容易激发机组的强烈振动；另外测量回路中测量本体，线路虚接及干扰问题造成的测量信息错误引发故障也占了该类故障触发相当大的比重。以上提及的部分都使得该故障频次较高。
3.2检测回路故障处理
无论使用哪种加速度传感器，都会不同程度的受到其测量本体可靠性、传输线路可靠性、接收信号模块故障及干扰问题的影响从而引发故障。因测量本体、接收信号模块以及线路虚接问题，经细致检查或替换备件的方法可以找到故障点。另在新投入风电场可能出现设计算法过于敏感，特殊天气导致机组误报振动加速度故障。
1风力发电控制技术的发展现状
控制技术对于风力发电机的重要性主要体现在以下几方面:(1)风力发电机所获得的风能是随机的、无法控制的。风速、风向、风力的大小会随着客观自然条件的变化而改变，本身并不具有控制性，要想得到控制，就需要通过技术手段来实现。(2)风力发电机的风轮惯性很大，风轮叶片直径在特定的范围内可以有效利用风能。(3)风力发电所需要的并网、脱网都会用到控制技术。现阶段，很多技术都可以应用到风力发电领域，风力发电的控制技术也越来越先进，控制方向越来越多元化。定桨距型风力机只通过连接桨叶、轮毂并不能发生改变，在风速高于额定风速的情况下，通过失速原理可以限制发电机的功率。所谓失速原理，指的是气流达到一定程度的攻角后就会产生涡流。当外界因素让输出功率发生改变时，桨叶的被动失速调节就不会由任何控制，风力发电机组系统就会更加简化。然而，风轮的叶片重量很大，一些部件受力大，所以发电机组的工作效率较低，一些重要部件也很容易损坏。
5.2陷波滤波器设计
机组的功率由转速转矩控制，故障时机组处于发电状态，转速已经达到额定转速，但功率未满发，机组处于控制III区当转速继续下降时，转矩将随之下降，转矩的下降，会使转速在短时间内有一定增大，从而在某种特殊工况下，转速出现了周期性的波动。针对这种情况，一般采取的措施为使用陷波滤波器对特有的频率进行处理，避免转速产生与塔筒固有频率相近的频率信号，从而避免发生共振。
3测量回路引发故障
3.1检测回路基本原理
加速度传感器主要通过对内部质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值，根据传感器敏感元件的不同，常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。大部分整机厂商应用的是一种电容式加速度传感器，输出信号是加速度正比电压。也有整机厂商应用的是PCH，使用CAN通讯进行传输信号，可以测量X、Y、Z三个方向加速度值。