基于ARM的风力发电机齿轮箱润滑油实时监控系统

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一种控制风力发电机组用齿轮箱油恒温的冷却装置

一种控制风力发电机组用齿轮箱油恒温的冷却装置

一种控制风力发电机组用齿轮箱油恒温的冷却装置摘要:随着科技水平的不断提高,风力发电在我们生活中应用越来越广泛,对风电机组和齿轮箱来说,恒温系统是至关重要的。

对于大型风机工程建设项目而言如何保证齿轮箱内部温度维持稳定就成为了最重要、急需解决的话题。

目前,国内风力发电市场中齿轮箱油冷却系统使用较多的是风冷却系统的形式,而恒温冷却系统的优点是不仅能保证齿轮箱内部温度稳定,还可以提高风电机组在运行过程中的安全性,减少设备维护和成本。

本次设计研究基于传统的风冷散热片存在的堵塞以及渗漏爆裂的问题提出了解决办法,设计了一种控制风电机组用齿轮箱油恒温的冷却装置,主要功能是保障高温油得到充分的冷却,使得齿轮箱油温度控制在规定的温度范围之内,保障风机的正常运行。

关键词:润滑系统;齿轮箱油;恒温冷却装置一、引言风力发电机组是一种把风能转化为机械电能的设备,它可以被用来完成各种大型发电任务[1]。

目前,我国对风电机组用齿轮箱润滑系统用油冷却问题研究较少。

而恒温技术在国内还没有得到很好地解决。

本课题研究的是基于热空气作为传递介质来控制齿轮箱散热器出油口温度变化以及冷却系统的润滑等功能部件,而齿轮箱润滑油的恒温技术在我国目前仍处于起步阶段,对它研究还存在许多问题,如没有确定好降温和冷却系统、使用工况及冷却功率等设备参数。

本课题选择变频调速风力发电机组中齿轮箱作为变速器部件,以实现控制齿轮箱润滑油的恒温功能为目的一种高效节能且环保型的新产品。

通过设计该课题能够让我们更好地掌握热空气调控与冷却技术在传动过程中所起的作用与原理。

二、风力发电机组用齿轮箱润滑冷却原理目前风电机组用齿轮箱润滑系统采用传统翅片式的通过风冷却高温油的形式,传统的风冷散热片存在堵塞(如图1)及渗漏或爆裂的问题,该风冷散热片对齿轮箱油温控制起到关键的作用,其主要功能是保证高温油得到充分的冷却,从而使齿轮箱油温控制在规定的温度范围内,保障风机的正常运行。

图1 风冷散热片堵塞实际工况图三、风电机组用齿轮箱油恒温的冷却装置设计原理(一)设计背景随着社会的发展和进步,对新能源的清洁重视程度也在不断增加,风力发电也得到了很多的关注和研究,在不断的研究和探索下,风力发电已经有了一定的研究规模,我国也有了很多的风力发电厂,双馈风力发电设备中都有一个齿轮箱,在风力发电中,齿轮箱需要长时间的连续工作,那么齿轮箱润滑和冷却就显得非常重要。

风力发电机组齿轮箱轴承声发射信号的远程监测系统

风力发电机组齿轮箱轴承声发射信号的远程监测系统

本系统在齿轮箱轴承故障模拟平 台上进行实验测试 , 该齿轮箱 轴承故 障模拟 平台的电动机采用 Y C T 1 1 2 一 —4 B电磁调速 电动机 , 额 定转速 : 1 2 5 0 1 2 5 r / mi n ,额 定 转 矩 : 1 9 . 2 N / m, ; 齿 轮 箱 型 号 图 3 轴 承 声 发 射 数 据 管 理 系 统界 面 Z D1 0 — 7 0 , 减 速 比: 4 8 . 5 7 ; 加载设备 采用 F Z 5 0 一 J 型机座 式磁粉制 动 器, 额 定转矩 : 5 0 N . m, 最 大激励磁 电流 : 1 . 2 4 A c 。 将 2个声发射传感 『 1 1 Ri b r a n t J ,Be r t l i n g L .S u  ̄e y o f F a i l u r e s i n Wi n  ̄ l P o w e r S y s t e ms t h F o c u s o n S w e d i s h Wi n d s P o w e r P l a n t s Du i r n g l 9 9 7 — 2 0 0 5 1 J ] . 器安置在 D Z 1 0 齿 轮箱轴承高速端轴 承密封圈处 , 高速端轴承 型号 Wi 为6 2 0 7 — 2 R S , 其外环用 电火花机人工制作点蚀损伤 。 计算 机端数据 I EE E T r a n s a c t i o n s o n E n e my C o n v e r s i o n ,2 0 0 7 ,2 2 ( 1 ) : l 一 8 . 管理系统采用 V B语言编写。轴承声发射数据管 理系统界面如图 3 『 2 ] H u a n g J ,L e e H R ,A h n J H.D e t e c t i o n o f B e a r i n  ̄r a i l D e f e c t s

风力发电增速齿轮箱的传感器技术和远程监测系统

风力发电增速齿轮箱的传感器技术和远程监测系统

风力发电增速齿轮箱的传感器技术和远程监测系统随着可再生能源的快速发展和全球气候变化的威胁日益加深,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。

风力发电机组中的齿轮箱作为核心部件之一,承担着将风能转化为电能的重要任务。

然而,由于恶劣的工作环境和高负荷的运转条件,齿轮箱的故障频率较高,导致了维修成本的增加和发电效率的降低。

因此,发展风力发电增速齿轮箱的传感器技术和远程监测系统显得尤为重要。

增速齿轮箱的传感器技术是指在齿轮箱内安装传感器,实时监测齿轮箱的工作状态和健康状况。

这些传感器可以监测齿轮箱的振动、温度、油液状况等关键参数,从而判断齿轮箱是否存在故障隐患。

传感器技术的引入可以及时发现齿轮箱的异常情况,并提前采取相应的维修措施,确保风力发电机组的稳定运行。

目前,常用的增速齿轮箱传感器包括振动传感器、温度传感器和油液传感器。

振动传感器可以监测齿轮箱的振动频率和振动幅度,通过监测振动信号的变化来判断齿轮箱是否存在故障。

温度传感器可以监测齿轮箱的温度变化,当温度超过设定阈值时发出警报,以防止齿轮油过热导致故障。

油液传感器可以监测齿轮箱内润滑油的污染程度和油液的黏度,以及油液的流量和压力,从而判断齿轮箱是否需要更换润滑油或进行维护。

除了传感器技术,远程监测系统也是风力发电增速齿轮箱关键的一环。

远程监测系统可以将传感器获取的数据实时传输到指挥中心或运维团队,通过数据分析和算法来判断齿轮箱的工作状态,并及时发出警报或提醒。

该系统可以实现故障的早期预警和故障诊断,为维修人员提供及时准确的故障信息,从而提高齿轮箱的可靠性和维修效率。

远程监测系统还可以进行数据的远程存储和分析,为风力发电机组的运维提供数据支持。

通过对大量齿轮箱运行数据的统计和分析,可以获得齿轮箱的疲劳寿命、故障规律和维修周期等重要信息,为运维人员的决策提供科学依据。

同时,远程监测系统还可以与其他设备进行智能连接,实现风力发电机组的整体远程监控和调度。

基于MCU的嵌入式风机在线监测系统研究

基于MCU的嵌入式风机在线监测系统研究
1 . 位 机模 块 2上
上位基模块将采集到的信号进行初步 的还原处理 , 主要包括三 Байду номын сангаас
个功能模块 :
() 1 参数设置模块 , 设置采样频率、 采样长度 以及风 电机组上 不 同点 振 动 信 号 的 报 警 阚值 、 集 数 据 的存 盘 路 径 、 据 的 存 盘 时 间 采 数
图 1嵌 入 式在 线 监 测 系统 的 组 成 11下 位 机 模 块 . 间隔等。 () 2稳态监测模块 , 进行风 电机组的总体监测 , 在风 电机组的结 构 平面简图上显示转速 、 振动频率 、 轴心 轨迹 、 显示信号 的波形 频 谱 、 计 特 征 比较 和分 析 。 统 () 态 监 测模 块 , 3瞬 主要 负 责 随 机 监 测 , 临 时 数 据 的 显示 , 如 启 停 机监测等 。 1 网络 通 信 模 块 . 3
组 的转 速 、 动频 率 、 度 、 度等 参数 进 行 实 时监 测 , 拟 信 号转 化 为数 字 信号 后 传 / ̄ P 振 温 湿 将模 g C机 , 以便 保 证安 全 运 行和 在 线故 障监 测 , 而 从 确保 对风 力 发 电机组 的运 行 情况 进行 实时掌控 。
关键 词 : 入式 在线监 测 MC 振动 频 率 风 力发 电机 嵌 U 中图分 类 号 : M3 T l 5 文献 标 识 码 : A 文章编 号 :0 79 1 ( 0 20 .0 20 1 0 — 62 1 ) 30 8 —2 4
电机组
表 1风 电机 组 的测 试 点 及 传 感器 选 择
测试点 风机主轴 、齿 轮箱输入轴 齿 轮箱 外齿 圈、输 出轴 信号数量 2 2 传感器 专用低频加 速度传感器 加速度 传感器

风力发电机组齿轮箱润滑油温度监控系统

风力发电机组齿轮箱润滑油温度监控系统

i r cso l o to ld h y tr h st ef a u e fs o ts tl g t e mal v rh 0 i g 2 ℃ ) sp e iin yc n r l ,t es s em a h e t r so h r eti i ,s l o e s o tn ( e n m
于扩展 , 于建 设 与 维 护 。基 于 全球 移 动 通 讯 系统 难 (S ) G M 的无 线 数据 传 输 方 式 适 合 于分 散 式 风 电机
PD算 法 、 M- dm 通信技 术 , 制风 扇或加 热 器进行 冷却 或加 热 以 实现 对润 滑 油温度 的精 确 控制 I GS Mo e 控 的方法 。 实验 结果 表 明 , 系统具 有过 渡 时间短 、 调 量 小( 该 超 2℃) 和稳 定误 差 小(. O4℃) 等特 点 。 关键 词 : 度控制 ;齿轮 箱润 滑 ; S5 单 片机 ; 温 MC -1 全球 移 动通 讯 系统调制 谐调 器;风 力发 电
风 力 发 电机组 齿 轮 箱 润 滑 油 温 度 监控 系统
郑 翔 , 徐 余 法 , 王 致 杰
( 海电机 学院 电气学院,上海 2 0 4 ) 上 0 2 0
摘 要 : 出在风 力发 电机 组 齿轮 箱润 滑 系统 中, 用 MC -1单 片机及 其控 制 电路 , 提 应 S5 结合 复合
Z HE NG Xin a g, X , WANG Z ii hje
( c o l f eti,S a g a Di j Unv ri , h n h i 0 2 0 C ia S h o cr o El c h n h i a i ies y S a g a 2 0 4 , hn ) n t

风电齿轮箱油液在线监测技术应用综述

风电齿轮箱油液在线监测技术应用综述

风电齿轮箱油液在线监测技术应用综述摘要:风电齿轮箱油液在线监测技术能够有效解决风力发电机在运行过程中所面临的各种故障问题,避免风电机组发生重大故障。

大体来讲,主要是通过油液在线监测技术来针对风电机组中齿轮箱的磨损状态、污染杂质颗粒状态、金属颗粒进行全面分析,并建立跟踪监测分析机制。

文中首先综述了油液监测技术相关内容,并深入探讨风电齿轮箱油液在线监测系统相关技术要点问题。

关键词:风电齿轮箱;油液在线监测技术;监测系统;润滑根据国内风能协会相关数据统计,风电齿轮箱容易发生故障,它也是风电机组故障的主要来源,而近年来齿轮箱的故障发生几率也在呈现逐年升高发展趋势。

实际上,能够影响齿轮箱发生故障问题甚至失效的影响因素主要是润滑因素,因此有必要加强风电齿轮箱的油液监测与故障诊断能力,从整体上改善风电齿轮箱实际生产运行状况。

1.风电齿轮箱油液监测现状与油液在线监测技术1.风电齿轮箱油液的检测现状传统风电齿轮箱在润滑油监测技术应用方面会定期对油样进行分析,保证远离风场展开油液监测工作,建立实验室检验机制。

不过就这一检验机制而言,它的检验周期相对偏长,也容易出现油液二次污染问题,某种程度上在线油液监测问题无法得到有效解决,设备正常运行过程中也更容易出现润滑磨损问题,跟踪监控机制无法有效建立。

实际上,必须要做到对风电齿轮箱实时状态的有效监测,减少齿轮箱可能发生灾难性故障的基本概率。

所以在提高齿轮箱运行效率过程中还必须围绕其安全可靠性与实践应用性展开分析。

1.风电齿轮箱油液监测技术的基本概述就油液监测这一点而言,需要为设备设计定期监测技术机制,建立相对科学、直观的数据监测体系,进而实现对设备情况的有效运维,直接延长设备机组使用寿命。

在基于石油产品质量评定基础之上建立理化性能指标分析机制,对设备磨损微粒情况进行分析,评价设备基本工况与预测故障问题。

大体来讲,目前已有的风电齿轮箱油油液监测技术形式主要包含两种,分别是离线式油液监测以及在线式油液监测。

低风速风力发电齿轮箱润滑系统的优化

低风速风力发电齿轮箱润滑系统的优化

低风速风力发电齿轮箱润滑系统的优化随着全球节能环保的迫切需求,风力发电作为一种可再生清洁能源普及应用。

然而,由于低风速环境下风力发电系统的效率较低,齿轮箱润滑系统成为影响发电效率的关键因素之一。

因此,优化低风速风力发电齿轮箱润滑系统显得尤为重要。

本文将从齿轮箱润滑系统的设计、润滑油选择和运行维护三个方面探讨优化低风速风力发电齿轮箱润滑系统的方法和技术。

1. 齿轮箱润滑系统的设计优化齿轮箱润滑系统设计直接影响润滑效果和传动效率。

在低风速环境下,齿轮箱润滑系统需要充分考虑以下几个方面的优化:1.1 合理的油路布置:齿轮箱润滑系统的油路布置应具备紧凑、稳定、畅通的特点。

尽量避免过长的油管,减少油液在管路中的流失和泄漏,确保油润滑寿命。

1.2 油泵的合适选择:根据齿轮箱的工作条件和负荷需求,选择合适的油泵。

油泵的流量和压力要能满足齿轮箱在低风速状态下的润滑要求,确保油润滑的稳定性和连续性。

1.3 冷却系统的设计:低风速发电系统由于工作环境温度较低,齿轮箱往往存在过热的问题。

因此,在润滑系统中加入适当的冷却装置,如散热器,以保持齿轮箱在合适的工作温度范围内。

2. 润滑油的选择优化润滑油的选择是齿轮箱润滑系统优化的重要环节。

低风速环境下,齿轮箱润滑油需具备以下特点:2.1 高粘度指数:低风速环境下,齿轮箱润滑油需具备较高的粘度指数,以保证在不同工作温度下油润滑性能的稳定性。

2.2 优异的极压抗磨性:由于齿轮箱在高速和高负荷下工作,润滑油需要具备优异的极压抗磨性,以减少齿轮箱齿面的磨损和损伤。

2.3 优良的抗氧化性:低风速发电系统常处于长期运行状态,润滑油需要具备较好的抗氧化性能,以延长油润滑周期和维护间隔。

3. 运行维护的优化优化低风速风力发电齿轮箱润滑系统还需要合理的运行维护策略,包括:3.1 定期监测油液状态:通过定期对齿轮箱润滑油进行取样和分析,监测油液的粘度、酸值、残炭等指标,及时发现油液的变质和异常情况,并采取相应的维护措施。

风电机组的润滑磨损状态监测及视情维护

风电机组的润滑磨损状态监测及视情维护
图 2 直驱式风机结构示意图 2.2 风电机组的主要部件的润滑要求及油脂性能要求 (1)增速齿轮箱
2
齿轮箱是双馈式风力发电机的主要润滑部位,用油量占风力发电机用油量的 3/4 左右。齿轮箱可以 将很低的风轮转速(600kW 的风力发电机通常为 27r/min)变为很高的发电机转速(通常 1500r/min), 多采用油池飞溅式润滑或压力强制循环润滑。
映出来,这如同人体身体状况会通过血液中病理指标反映出来一样,我们可以通过对血液的化验来对
人体内部病患进行诊断,同样,对于风电设备也可通过对风电设备在用润滑油油质状况、油中磨损金
பைடு நூலகம்
属颗粒和污染杂质颗粒等项目的跟踪监测分析,来获得有关润滑油状态与设备摩擦副润滑磨损状态的
各种信息。油液监测技术就是通过对设备在用润滑油的的定期跟踪监测,及时了解掌握设备的润滑和
风电机组的润滑磨损状态监测与视情维护
贺石中,陈闽杰,钟龙风
(广州机械科学研究院设备状态检测研究所 广东广州 510701)
摘要:通过对风力发电机的润滑结构与应用场合的分析,阐述了风电机组的主要润滑部位、润滑特点与对润滑油脂 的特殊性能要求;研究了油液监测技术在风电行业润滑磨损状态监测与视情维护中的作用;提出了油液监测在风电场的 设备润滑管理中具有新油选型、故障诊断、状态监测等三个方面的重要意义;通过具体的案例分析,说明了油液监测技 术在指导风电场设备润滑管理和视情况维护中的作用与效益。
Key words: wear condition monitoring; oil analysis; condition based maintenance; fault diagnosis;
1 前言
2003 年以来,我国的风电装机容量得到快速增长,目前已经突破了 900 万千瓦。在装机容量节节 攀升的同时,风电机组的运行维护也开始受到重视。风电业主关心风机的生产率,运维人员关心风电 系统的可靠性。资料显示,欧美风电行业 20 年来总投资的 65%~90%都消耗在运行维护上,而非计划 停机又占据了其中的 75%。国际工程保险协会支付给丹麦风电业的理赔费用中的 40%是由于机械故障, 主要是齿轮箱与轴承的故障。

风力发电机组主齿轮箱润滑油换油指标

风力发电机组主齿轮箱润滑油换油指标

风力发电机组主齿轮箱润滑油换油指标随着风力发电技术的不断发展和应用,风力发电机组的主齿轮箱润滑油换油指标也成为了一个备受关注的问题。

主齿轮箱是风力发电机组中的重要部件,其工作状态直接关系着整个风力发电机组的运行效率和稳定性。

主齿轮箱的润滑油换油指标的确定对于风力发电机组的正常运行和维护具有重要意义。

为了更好地了解和确定风力发电机组主齿轮箱润滑油换油指标,我们需要从以下几个方面进行分析和探讨:1. 确定合适的换油周期在确定风力发电机组主齿轮箱润滑油的换油指标时,首先需要考虑的是合适的换油周期。

风力发电机组主齿轮箱在长时间运转后,润滑油会逐渐变质和污染,影响润滑效果和齿轮箱的正常工作。

根据主齿轮箱的工作环境、负荷情况和制造商的建议,确定合适的换油周期是非常重要的。

2. 确定适用的润滑油品牌和规格在确定润滑油换油指标时,还需要考虑适用的润滑油品牌和规格。

不同品牌和规格的润滑油在不同的工作环境和负荷下具有不同的性能特点,因此需要根据主齿轮箱的具体情况来选择最适合的润滑油品牌和规格,以保证齿轮箱的良好工作状态。

3. 确定换油时的操作流程和注意事项在进行主齿轮箱润滑油换油时,需要严格按照操作流程和注意事项来进行,以确保换油过程的安全和有效性。

换油时需要注意排出旧润滑油、清洗齿轮箱内部、更换密封件和滤芯等步骤,同时还需要注意操作人员的安全和环境的保护。

4. 确定换油后的性能检测和监测指标在完成主齿轮箱润滑油的换油后,还需要进行相应的性能检测和监测,以确保换油后的润滑油能够达到预期的效果和使用寿命。

性能检测和监测指标包括但不限于油温、油压、齿轮箱噪音、振动等,这些指标能够反映润滑油和齿轮箱的工作状态,对于保证风力发电机组的正常运行具有重要意义。

风力发电机组主齿轮箱润滑油换油指标的确定是一个综合考虑工作环境、润滑油性能、操作流程和性能监测等多方面因素的问题。

只有合理确定润滑油的换油指标,才能保证主齿轮箱的正常工作和风力发电机组的可靠运行。

我国风力发电机齿轮箱润滑油使用需求分析

我国风力发电机齿轮箱润滑油使用需求分析

关键 词 : 风 力 发 电机 齿 轮箱 润 滑 油 中图分类号 : T E 6 2 6 . 3 文献 标 识 码 : A
文章编号 : 1 6 7 2 — 4 3 6 4 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 0 9 — 0 4
风能 作 为一 种清 洁 可再 生能 源 用 于发 电 . 是继 火电、 水 电后 又一新 兴发 电模式 。 风力 发 电模式 最早 起源 于 欧洲 , 引人 中国后 , 得 到 了迅猛 的发 展 。 截止 2 0 1 3年 , 我 国风 电累计装 机 容量 已达到 9 1 . 4 1 3 G W.
用 于传 递 动力 的重要 机 械 部件 _ 1 ] , 也 是 风 力发 电机
新 增 装机 容量 及 累计 装机 容 量居 世 界之 首 , 成 为全 球重 要 的风 电市 场 。目前 , 风 电装 机 容量 占全 国新 增发 电装 机 容 量 的 1 5 %. 成为继火电 、 水 电之后 的 第 三 大 电源 随着 我 国风 电行 业 的不 断成 熟 . 对 风力 发 电机 润 滑 问题 的认 识 加 深 , 对 风 力 发 电机 的润 滑 要 求 、 风场 的润 滑 管 理 及 风力 发 电机 的 润 滑运 营维 护等 工作 逐渐 受 到重 视 。 风力 发 电设 备按 结 构 的不 同可 分 为双 馈 型 、 直 驱 型及 液压传 动型 。 双馈 型 风力发 电机组 在我 国市 场份 额 占比达 7 0 %以上 , 也 是 目前 国 内外使 用 数量 最普 遍 的主 流机 型 。 齿轮 箱是 双馈 型 风力 发 电机组
2 0 1 5年 4 2卷 第 1 期
注: 该 项标 准正 在 编 制 中 。
从表 1和表 2可 以看 出 , 风 力发 电机组 齿轮 箱 的通 用润 滑油 的要 求有 :

风力发电增速齿轮箱的润滑剂优化和润滑性能研究

风力发电增速齿轮箱的润滑剂优化和润滑性能研究

风力发电增速齿轮箱的润滑剂优化和润滑性能研究随着可再生能源的快速发展,风力发电作为一种清洁、可持续的能源方式受到了越来越多的关注。

而在风力发电机组的关键部件中,增速齿轮箱承担着传递风能转换成电能的重要任务。

然而,由于操作环境的苛刻以及齿轮传动工作过程中的高速和高载荷,增速齿轮箱常常面临着润滑剂选择和性能优化的挑战。

下面将为您介绍风力发电增速齿轮箱润滑剂优化以及润滑性能的研究。

首先要了解的是,增速齿轮箱的润滑剂对其运行稳定性和寿命具有重要影响。

一方面,润滑剂需要具备良好的润滑性能,确保齿轮在高速、高载荷工作条件下的可靠运行。

另一方面,润滑剂还需要具备优秀的抗磨损和抗氧化性能,以保护齿轮表面,延长齿轮的使用寿命。

齿轮箱润滑剂的优化主要包括两个方面:选择合适的基础油和添加剂。

基础油是润滑剂的主要成分,其物理性质和化学性质决定了润滑剂的整体性能。

针对风力发电增速齿轮箱的工作环境,选择具有高黏度指数、良好氧化稳定性和热稳定性的合成基础油是必要的。

在添加剂方面,抗磨剂、抗氧化剂和消泡剂是常用的添加剂类型。

抗磨剂能够保护齿轮表面免受磨损,抗氧化剂能够延缓润滑剂的老化和氧化过程,消泡剂能够防止润滑剂产生气泡影响润滑性能。

除了基础油和添加剂的优化,润滑剂的润滑性能也是研究的重点。

润滑性能包括黏度特性、摩擦特性和磨损特性。

首先是黏度特性,黏度是润滑剂流动性的一个重要指标,过高或过低的黏度都会影响到润滑膜的形成和厚度,从而影响到齿轮的润滑效果。

其次是摩擦特性,摩擦特性主要包括摩擦系数和摩擦副消耗,它们直接关系到润滑剂在齿轮接触面上形成的摩擦膜的质量。

最后是磨损特性,磨损特性是衡量润滑剂抗磨损性能的重要指标,通过实验研究可以评估不同润滑剂对齿轮磨损的影响。

为了研究风力发电增速齿轮箱润滑剂的优化和润滑性能,可以采用实验和模拟仿真两种方法。

实验方法可以通过建立不同工况下的润滑测试台,使用不同润滑剂进行试验,通过测试和分析来评估不同润滑剂的性能。

北斗系统在风力发电机组远程状态监测中的应用

北斗系统在风力发电机组远程状态监测中的应用

北斗系统在风力发电机组远程状态监测中的应用1 引言近年来,随着全球对新能源的大力支持、风电行业的不断发展、风电技术的不断提高,世界各国风电场在不断地建设,装机容量也在不断地增大。

不过,在风电行业快速发展的同时,风电机组的故障和维修等问题,也不断涌现和暴露出来。

由于风电场以上的特点及风力发电机组的结构复杂等因素,从而导致风力发电机组出现故障后,造成维修不便、维修费用较高、难以尽快恢复正常运行等一系列问题的发生。

北斗卫星是我国具有自主知识产权的卫星通信导航定位系统,信号覆盖范围为我国领土及周边地区。

北斗卫星系统兼具导航定位、短信息通信、精密授时三大功能,可全天候、全天时提供卫星导航信息和短信息传输服务,可在我国及周边广大地区,为公路交通、铁路运输、海上作业、水文、气象等领域提供定位及数据通信服务。

种全天候、区域性的卫星定位系统。

因此,利用北斗导航系统的优势开展建立风力发电机组远程状态监测中的应用研究对预防和实时处理机组故障等问题的发生有着深远地意义。

图(1)风力发电场2 概述为保证风力发电机组可靠稳定运行,降低机组的维护成本,除从设计与制造层面提高产品质量外,最有效的办法是通过监测分析,掌握风力发电机的运行状态,通过有效的诊断,及时发现系统的故障并掌握导致故障的原因,同及时派出相应的维护工程师进行外场维护。

本文拟利用北斗系统自身的定位和短报文通信功能作为通信链路来实现对风力发电机组的轴承、齿轮、发电机等易损件的实时监控,使异常数据实时数据传输,正常数据被动传输。

以实现早期发现并跟踪设备故障,降低故障风险率、节省运行维护费用、提高设备利用率、优化设备运行、避免非计划停机造成重大损失。

图(2)风力发电机组远程状态监测系统示意图3 技术方案3.1风力发电机终端设计3.1.1状态检测模块风力发电机检测终端的主要目的是利用各种传感器及现代化的检测手段监控风力发电机设备的运行状态并将异常数据利用北斗系统传输至控制中心。

基于Arm CAN现场总线的油库实时监控系统

基于Arm CAN现场总线的油库实时监控系统

2 系统的软硬件结构原理与设计
选用双绞线作为传输介质 ,采 用 C N 控制器和 A C N收发器实现数据帧的收发、差错监测 、总线仲裁 A 等功能。利用 A M R 处理器作为微控制器,控 制 C N A 控制器 的工作和传感器 的工作。在 A M 处理器上 , R
பைடு நூலகம்
根据 SA10 J 00的工作方式I I J C N总线驱动程序, 实现 A
Ab ta t Aco dn h aeyo ia dra- merl bl n g me t e urme t. i p p rp t r r e sr c: c rigt tesft fol n e li i it ma a e n q i o t ea i y r e ns t s a e usf wadt h o h
分布式控制系统方案。 主要介绍了在核心数据处理单元 ¥ C 4 0上利用扩展设备 C N控制器实现总线报文 的过 321 A 滤与收发 。其中包括 C N控制器 SA10 A J 0 0的工作原理 ,以及 C N 总线访 问控制 的一般方法 , A A C N总线驱动程
序 }设计 。实验 证明,所论述 的基于 A M A 的驱动程序设计和报文收发过滤技术 具有普遍意义 。 i J R CN
CAN itiu e o to y tm c m e I to u e ec r aapr c si gu t¥ C2 0i eus fe pa so Busd srb td c n r l se s he . ti r d c st o ed t o e sn ni 3 41 nt eo x n in s n h h d vc sCAN n o lrr a iig s n ig e c i n n l rn u a k t n l dn e wo kig p icpl fCAN e ie Co t le e l n e dn ,r evig a d f t i g b sp c e,i cu ig t r n rn i e o r z i e h

基于Fuzzy-PID的风力发电机润滑油温度控制系统

基于Fuzzy-PID的风力发电机润滑油温度控制系统

油进行 风冷 。齿 轮箱 润滑油 温度监 控系统 正常运 行时, 控制 润 滑 油 温 度 在 7 ℃平 衡 , 0 当齿 轮箱 润 滑油温 度大 于 等 于 6  ̄ , 统起 动 散 热 装 置 , 5C时 系 当齿 轮箱润 滑油 温度超过 8 5℃时 , 系统发 出报警 信号 , 系统 的最 大 复位 延 迟 时 间为 1 。其 硬 件 0S 部 分包 括温度 传感 器 、 号 放 大 、/ 信 A D转 换 器 、 数 字信号 处理器 ( S 最 小 系 统 、 D P) 固态 继 电器 及 其
K e wor s:f z e -un ng; PI c ntol r;f z e r h t e; a r g ne a o y d uz y s r t i f D o r l e uz y s a c abl e o e r tr
0 引 言
风能 作为一 种 清 洁 的可 再 生 能源 , 来 越 受 越 到 世界各 国 的重 视 … 。 风 力 发 电: M 1 文献标识码 : 文章编号 :636 4 (0 0 0 -020 T 35 A 17 -5 0 2 1 )30 4 -4
G e r Oi Te p r t r nto y tm fAe o e e a o a l m e a u e Co r lS se o r g n r t r
于 飞溅 润 滑 和 喷 淋 润 滑 相 结 合 的混 合 润 滑 。 目 前, 风力发 电机组 的齿 轮 箱 润滑 油 温 控装 置 大 都 采用 传统 的 PD控制 。PD控制 器 对线 性定 常 系 I I 统非 常有效 , 其调 节 的品质 取 决 于 PD控 制 器 各 I 参数 的整定 。风力 发 电机组齿 轮箱 润滑油 温易受 风机转 速及外 部气 温等 因素 的影 响 , 属于 时变 、 大 滞后 系统 , 常规 PD控制 器效果 很不 理想 , I 这样 易 导致齿 轮润滑 不充 分或 润 滑剂 过热 失 效 , 此故 因 障率很 高 。本 文 基 于模 糊 自整 定 PD控 制 器 理 I

风电齿轮箱的润滑与密封技术进展综述

风电齿轮箱的润滑与密封技术进展综述

风电齿轮箱的润滑与密封技术进展综述风电齿轮箱是风力发电机组中至关重要的组件之一,它承担着将风轮转动的力矩传递到发电机上的重要任务。

在工作过程中,齿轮箱的润滑与密封技术直接影响着发电机组的性能和寿命。

本文将对风电齿轮箱的润滑与密封技术的进展进行综述,以期为相关领域的技术研究和实践提供参考。

润滑是风电齿轮箱正常运行的关键。

风电齿轮箱在高速、高温和大负荷条件下工作,因此对润滑油的要求也很高。

传统的润滑系统使用玉米油或合成油进行润滑,但随着风电行业的快速发展,一些新型润滑技术逐渐应用于齿轮箱中,以提高其润滑性能和工作寿命。

首先,纳米润滑技术是近年来研究的热点之一。

纳米润滑技术通过向润滑油中添加纳米粒子,可以改善油膜的形成和保持,减少润滑失效,提高齿轮箱的工作效率和寿命。

此外,纳米润滑技术还可以减少齿轮箱的摩擦和磨损,降低噪音和振动水平,改善整机的稳定性和可靠性。

然而,纳米润滑技术在应用中还存在一些挑战,如纳米粒子的稳定性、流动性和离析问题,需要进一步研究和优化。

其次,多级润滑技术也是提高风电齿轮箱润滑性能的重要手段之一。

多级润滑技术通过在润滑系统中设置多个级别的滤油器和冷却器,使润滑油在流经齿轮箱之前得到充分的过滤和冷却,从而减少杂质和热量对齿轮箱的影响。

此外,多级润滑技术还可以根据实际工况需求对润滑系统的参数进行调整,从而实现对齿轮箱润滑状态的精准控制和管理。

此外,密封技术也是风电齿轮箱润滑的重要方面。

由于风电齿轮箱工作环境的特殊性,密封技术需要保证对外界环境的隔离,同时又要确保内部润滑油在齿轮箱内的循环和供应。

传统的密封结构存在着易磨损、易泄漏等问题,无法满足齿轮箱运行的要求。

因此,研究人员采用了一些新型密封技术来改善密封效果。

一种新型的密封技术是采用气体密封。

气体密封是通过气体形成的封闭空间隔离内外环境,从而实现对润滑油的保护。

采用气体密封技术可以减少因摩擦而产生的热量和磨损,降低齿轮箱的温升和能源损失。

风力发电机齿轮箱润滑油的污染、危害及控制-离线精滤系统在风力发电机的齿轮系统上安装应用 (1)

风力发电机齿轮箱润滑油的污染、危害及控制-离线精滤系统在风力发电机的齿轮系统上安装应用 (1)

风力发电机齿轮箱润滑油的污染、危害及控制——离线精滤系统在风力发电机的齿轮系统上安装应用摘要:近年来,风能行业在中国发展迅猛,然而根据风能发展较早国家和地区的经验,在3-5年的运行后,风力发电机开始进入一个故障多发期,关键部件如齿轮箱、发电机等开始集中出现不同程度的问题。

本文就风机的关键部件之一齿轮箱的污染和危害做了详细的介绍和说明,并就各类污染提出了综合解决方案的建议。

关键词:风力发电机,齿轮箱,污染,离线精滤一、关于风力发电机齿轮箱润滑增速齿轮箱是风力发电机的主要润滑部位,齿轮箱用于增加叶轮转速。

目前主要的风力发电增速齿轮箱的制造商为Winergy,Hansen,Moventas等,我们国家的制造商为南京高速齿轮箱厂,重庆齿轮箱厂,大连重工减速机厂等。

由于风力发电机多安装在偏远、空旷、多风地区,如我国的新疆、内蒙古及沿海等地区,增速齿轮箱的工作环境属于高低温变化、高湿气,并且风机处于相对偏远的地区,维修或更换的成本巨大,因此设计要求齿轮箱必须有尽可能高的运行稳定性、可靠性。

颗粒物,水分和氧化产物等污染物,对油以及设备本身,都有较大的危害,会大大增加齿轮和轴承疲劳、磨损失效的风险。

一旦齿轮箱需要维修或更换部件,其检修和配件的费用不菲,再加上动用大型设备,以及不可估计的停机时间造成的发电量损失,对于主机厂和业主双方,维修成本都会相当惊人。

二、风力发电机的齿轮润滑油的主要污染:如上图所示,包括颗粒物,水,和氧化污染物。

1)关于微小的颗粒物,目前风力发电机齿轮润滑油清洁度的要求和现状风机齿轮箱运行时的清洁度等级需要达到ISO 17/15/12 的标准,风电齿轮箱设计标准,Standard Design & Specification of Gearbox for Wind Turbines,美国标准委员会 / 齿轮箱制造商协会 / 风能协会,ANSI/AGMA/AWEA 6006-A032加入到齿轮箱里的新油 new oil 16/14/11齿轮箱经过工厂测试后,正常运行中 in operation 17/15/12齿轮箱在经过24-72小时维护后 after the maintainance 17/15/12在维护或维修中的变速箱 on repair or maintainance 18/16/13污染度超过标准,就需要更换新油或者使用更高精度的滤器以满足要求。

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D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 2 0 9 5—5 0 9 X. 2 0 1 3 . 0 1 . 0 1 8
基于 A R M 的风 力 发 电机 齿 轮 箱 润 滑 油 实 时 监 控 系统
高志朋 , 臧铁 钢 , 周 益
( 南 京航 空航 天 大学 机 电学 院 , 江 苏 南京 2 1 3年 第 4 2卷
机 械设 计 与制 造 工 程
增加 了油 液品质传 感器 及颗 粒度探 头 , 传 感器 的安 装方 式使 用螺 纹 连接 , 输 出 为 4~2 0 m A 的工 业 标 准信 号 , 电流 信 号 比 电压 信 号 有 较 强 的 抗 干 扰 能 力, 远距离 传输 中 的衰减也 相对较 少 。实验 中在输 出端与地 之 间串连一 个 1 5 0 1  ̄的精 密 电阻 , 将 电流
摘要: 针 对风 电场齿轮 箱 润 滑油取 样 不便 、 离线样 本 不 具典 型 性 的 特 点 , 设 计 了一 种 风 力发 电机 齿轮 箱润 滑 油 实 时监 控 系统 。 系统采 用模 块化 设 计 ,包括信 号 采 集 、 A R M 处理 平 台和远 程 通讯
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1 . 2 信号 采集 子 系统
嵌^ 式控制器硬件电路主要 以微处理器 ¥ 3 C 6 4 1 0
收 稿 日期 : 2 0 1 2— 0 8—1 6
为 对齿 轮箱 的维 护作 出准确 的预警 , 对 齿轮 油
作者简 介 : 高 志朋 ( 1 9 8 8 一) , 男, 江 苏盐城人 , 南京航空航天大学硕士研究生 , 主要研究方向为风电润滑 系统 。
性。一旦设备发生故 障和安全事故, 将给风电场企 业造成 巨大 的经济 损失 。润 滑油是影 响齿 轮箱可 靠
性 因素之一 。而齿 轮箱 由于取 样 不便 , 很 难 开展 定
期 的离 线监测 ; 同时 , 齿 轮箱 用 油 量大 , 离 线监 测 的 取样量 一般 只有几 百 毫升 , 典 型磨 损颗 粒 被稀 释 而
2 0 1 3年 1 月 第4 2卷 第 1 期
机械设计与制造工程
Ma c h i n e De s i g n a n d Ma n u f a c t u r i n g E n g i n e e i r n g
J a n . 2 01 3
V0 1 . 42 NO.1
所示 是监 测和诊 断 的工作 流程 图 , 首先用 户设 定所
图 1 硬 件 电路 图模 块
1 系统 设 计
风 力 发 电机 齿 轮 箱 润 滑油 实 时 监控 系统 的核 心是嵌 入式控 制 器 。笔者 选择 基 于 A R M1 1 7 6 J Z F—
S内核 的 3 2位 R I S C微 处理 器 的 ¥ 3 C 6 4 1 0芯 片 , 最
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无线网接 口
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不一定 能够被 及 时发 现 。而实 时 监测 无 需 取样 , 直 接对齿 轮箱 的油液 进 行分 析 , 避 免 了取 样 不具 代 表 性及 二次污染 等问题 。本文 通过对齿 轮箱 油 的油品 及磨粒 的监测 , 为齿 轮箱 的栅 隋维修 提供依据 ¨ J 。
供依 据 。
关键 词 : 风 力发 电 ; 齿轮 箱 ; 润滑 ; 实时监 控 ; 视情 维护 ; A R M
中图分 类号 : T M 6 1 4 文 献标 识码 : B 文章 编 号 : 2 0 9 5— 5 0 9 X( 2 0 1 3 ) 0 1— 0 0 6 7— 0 3
嵌入式 控制器是嵌 人式风力发 电机齿轮箱 润滑 油实 时监控系统 的关键部分 。首先通过触 摸屏 进行 系统 设置 , 比如油 品 的型号 、 通 道数 等 , 现 场 传感 器
高 8 0 0 MH z系统 频 率 能够 满 足 绝 大 多 数 的现 场 运 算 。¥ 3 C 6 4 1 0增加 了丰 富 的外 围资 源 , 主 要包 括 1 个L C D控 制器 ; 4个 通道 的 U A R T; 可 以连 接 Wi i f 、
G P S等 模 块 ; 1个 S D / MMC 卡 接 口 , 支 持 高 速
MMC 卡等 。它 能够 完 成 监 视 、 控 制 等 各 种 自动 化 处 理任 务 。
1 . 1 系统硬 件 结构 图
通过数据采集系统的处理将数据传输到控制器的输 入端 口, 由控制器 内嵌 的服务程 序 , 先 与数据库 中的 数据 进行 匹配 , 当发 现 数据 异常 后立 即通 过 以太 网 或无 线 网, 将本地数 据发送到上 位机 的接 口, 在 远程 由客户端 程序 对 现 场 传 感器 进行 信 号 的 查看 和控 制, 结 合专家 系统 的知识对润 滑油状 态进行诊 断 , 预 测齿 轮箱润滑 油的质量趋势 并将诊断结 果反馈 给现 场, 从 而实现润 滑油的远程监 控并指导维护 。
作为风 力 发 电 机组 的关 键 部 件— — “ 齿 轮箱 ”
为核 心 , 包括处 理 器单元 、 显示 触 摸屏单 元 、 输 入单 元、 输 出单元 、 存储单元 、 通讯单元 、 电源单元等。 各个 模块 的连 接 如 图 1所示 。
的工作可靠性将直接关系到整个机组运行 的可靠
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