跟踪法在风电主轴轴承测量中的应用

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风电机组轴承的状态监测和故障诊断与运行维护

风电机组轴承的状态监测和故障诊断与运行维护发表时间：2019-09-19T17:16:50.067Z 来源：《当代电力文化》2019年第8期作者：宋一龙毛锦成[导读] 介绍风力发电机组中轴承的故障原因，对已经投入使用的轴承进行状态监测和故障诊断。

新疆伊犁库克苏河水电开发有限公司新疆伊宁835000摘要：风能作为一种清洁可再生能源，受到世界各国的关注。

作为风能储量较多的国家，自然需要合理的利用风能，使得国家能够得到迅速的发展。

随着我国可持续发展政策的落实以及风力发电技术的进步，使我国风力发电产业得到迅速发展。

目前我国的风力发电在商业上已经可以与燃煤发电相竞争。

在这一市场大环境下，风力发电产业应当加强核心技术的发展。

在风力发电机组中轴承作为核心零部件，风电轴承的范围涉及从叶片、主轴和偏航所用的轴承，到发电机中所用的高速轴承。

轴承既是风力机械中最为薄弱的部分，也是最为重要的部分。

由此看来对于风电机组轴承的状态检测、故障诊断、运行维护等工作的深入研究就显得尤为重要，直接关系到我国电力事业的发展。

关键词：风电机组状态监测故障诊断运行维护风电轴承中国虽然是风电装机量第一，但是发电量却远不及一些发达国家。

主要的原因是我国与发达国家之间的吊装机容量和并网容量的差别。

我国未并网的原因是区域的风力资源不同以及我国电力基础的各种零部件故障引起的计划外停机。

通过对我国风电机组主要零部件的可靠性研究发现，风电机组中的电气和控制系统故障率最高。

为了能够有效解决这一问题，需要对轴承等旋转机械的关键部件性能参数实施监测，能够为传动系统的故障诊断和运行维护工作减轻负担，并且降低风电厂维护的成本，提高风力发电厂的运行效率。

本文主要介绍风力发电机组中轴承的故障原因，对已经投入使用的轴承进行状态监测和故障诊断。

通过实验观测的数据对轴承的运行维护提出合理的建议。

一、风电机组轴承分类与故障分析风力发电机组轴承主要分为偏航和变桨轴承、主轴轴承、齿轮箱轴承。

风力发电机组轴承的波形分析与特征提取方法研究

风力发电机组轴承的波形分析与特征提取方法研究风力发电机组的轴承是其中一个重要的组成部分，对于风力发电机组的运转稳定性和寿命具有关键影响。

随着风力发电行业的迅猛发展，对于风力发电机组轴承的波形分析与特征提取方法的研究日益受到关注。

本文旨在探讨风力发电机组轴承的波形分析与特征提取方法的研究进展，并提出一种有效的方法。

首先，我们来了解一下风力发电机组轴承的波形分析方法。

波形分析是通过捕捉轴承振动信号的实时波形，并分析其中的特征参数，以评估轴承的状态和故障情况。

常见的波形分析方法包括时域分析、频域分析和小波分析等。

时域分析是最常用的波形分析方法之一。

它通过对轴承振动信号的时间波形进行分析，得出振动信号的幅值、频率和周期等特征参数。

时域分析方法简单直观，可以对轴承的工作状态进行实时监测。

然而，由于时域分析无法提供精确的频率信息，对于高速旋转的轴承故障检测来说有一定的局限性。

频域分析是另一种常用的波形分析方法。

它将振动信号从时域转换到频域，通过对振动信号的频谱进行分析，可以得出振动信号的频谱分布、主要频率和谐波等信息。

频域分析方法可以对轴承的频率特性进行详细研究，对于早期故障的诊断具有一定的优势。

不过，频域分析方法对噪声干扰的抵抗能力较差，并且需要进行谐波消除和功率谱平滑等处理，对信号处理的要求较高。

小波分析是近年来发展起来的一种新兴的波形分析方法。

它通过将振动信号进行小波变换，将信号分解为不同频段的子信号，可以提取出不同频率成分的特征参数。

小波分析方法具有较好的时频局部性，能够更好地对不同频率的故障特征进行提取。

不过，小波分析方法需要选取合适的小波基函数和分解层数，对参数设置有一定的要求。

除了波形分析方法外，特征提取方法也是风力发电机组轴承故障诊断中的关键环节。

特征提取是指从振动信号中提取有用的故障特征参数，用于判断轴承的工作状态和故障情况。

常见的特征提取方法包括统计特征提取、FFT特征提取和小波包特征提取等。

最大功率跟踪控制在直驱型风力发电系统中的应用

燕山大学本科生毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）最大功率跟踪控制在直驱型风力发电系统中的应用***燕山大学年月摘要摘要能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。

常规能源以煤、石油、天然气为主，它不仅资源有限，而且造成了严重的大气污染。

因此，对可再生能源的开发利用，特别是对风能的开发利用已受到世界各国的高度重视。

近年来人类所取得的高新科学技术应用于风力发电系统中，不断提高风能的变换效率和质量，具有十分重要的意义。

风能资源属于自然现象，所以对风力资源的开发和利用具有许多不便的方面。

本文主要研究变速风力发电系统最大功率点的跟踪问题，以使风力机在处于额定风速以下时能够实现最大风能捕获。

风力发电系统所采用的功率变流器和最大功率点的跟踪控制策略提供了基本的研究平台，以完成本课题的研究。

为了将风能输送给电网，变速风力机要有变流器将发电机发出的电压和频率都不断改变的电能转换成恒频恒压的电能，再传输给电网。

本文采用了变速风力机，永磁发电机，三相AC-DC-DC-AC变流器，变压器等构建了变速风力发电系统。

鉴于DC-DC直流环节在能量传输中的重要性，本文专门研究了Boost变换器在变速风力发电系统中所起的作用。

本文接着阐述了变速恒频风力发电系统最大功率输出原理，分析对比了几种常见的风能跟踪算法，对爬山算法进行了着重研究。

关键词：变速风力机，永磁发电机，最大功率点跟踪，AC-DC-DC-AC变换器，Boost变换器最后用matlab仿真工具建立了风力发电控制系统的仿真模型，实现风力机最大功率点追踪MPPT(Maximum Power PointTracking)控制。

燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractThe environment，energy are urgent problems of survival and development of human．Mainly，Conventional energy are coal oil and natural gas．It is not only restricted，but also causing serious air pollution．Therefore，the utilization of renewable energy especially wind power development is regarded by many country in the world．In the recent year，the human used high—tech applied to wind power system，Continuously improving the efficiency and quality of the wind power have great significance．Wind energy resources belong to the natural phenomenon，So the development and use of the wind resource have many inconvenience.This thesis focuses on the problem of maximum power point tracking for achieving the maximum wind energy tracking of variable speed wind turbine power generation systems atlow wind speed．Power electronic converters and maximum power point tracking strategys in wind generator systems provide the basic platform to accomplish the research of this thesis．In order to send wind energy to a utility grid，a variable speed wind turbine requires a power electronic converter to convert a variable voltage variable frequency source into a fixed voltage fixed frequency supply．Variable speed wind turbine、permanent magnet generator、three--phase AC-DC-DC-AC converter as well as transformer,are introduced in the thesis for establishing variable-speed wind energy conversion systems.Furthermore，as the important section of DC link to deliver power of energy in the converter system,Boost converter are introduced and specifically analyzed in this thesis．Second，introduced the principle of maximum power output of VSCF wind power generation system，analyzed and compared of several familiar wind power tracking algorithm，especially climbing algorithm．At last，set up the wind power system model by matlab tool，and achieved wind turbine maximum power point tracking(MPPT)．Keywords：Variable speed wind turbine，Permanent magnet generator,Maximum摘要power point tracking，AC—DC—DC—AC converter,boost converter燕山大学本科生毕业设计（论文）目录摘要 (2)Abstract (3)第1章绪论 (7)1.1课题背景 (7)1.1.1 全球风电产业的发展现状及前景 (7)1.1.2 我国发展风力发电的必要性 (8)1.2 风力发电技术的现状及发展 (11)1.4 论文的内容安排 (14)1.4.1主要研究工作 (14)1.4.2论文结构安排 (15)第2章风力发电系统介绍 (16)2.1风力发电的理论基础 (16)2.2风力发电机的组成结构 (19)2.3风力机的分类及功率控制方法 (20)2.4本章小结 (23)第3章最大功率点跟踪控制系统的设计 (24)3.1最大功率点跟踪算法的分类 (24)3.1.1叶尖速比控制算法T IP-S PEED—R ATIO(TSR)C ONTROL (24)3.1.2功率信号反馈算法P OWER S IGNAL F EEDBACK(PSF)C ONTROL (25)3.1.3登山搜索算法H I LL-CLIMB S EARCHING(HCS)C ONTROL (26)3.2最大功率点跟踪控制系统的设计 (29)3.3本章小结 (35)第4章DC／Dc变换器的设计 (36)4.1DC/DC变换器概述 (36)4.2DC/DC变换器参数设计及其仿真 (37)4.3本章小结 (40)第5章变速风力发电系统的仿真与分析 (41)摘要燕山大学本科生毕业设计（论文）第1章绪论1.1 课题背景目前，作为世界能源主要支柱的石油、天然气、煤炭等不可再生资源的储量非常有限。

风能发电系统的最大功率点跟踪策略研究

风能发电系统的最大功率点跟踪策略研究风能作为清洁能源的重要组成部分，一直备受关注。

在利用风能进行发电的过程中，最大功率点跟踪策略的研究和应用尤为重要。

本文将对风能发电系统的最大功率点跟踪策略进行研究并探讨其在实际应用中的问题与挑战。

1. 引言随着世界能源需求的不断增长，清洁能源的开发与利用日益受到重视。

风能作为一种可再生能源，具有广阔的发展前景。

风能发电系统是目前最为成熟和常用的清洁能源发电系统之一，其特点是具有高效、环保、可靠等优势。

2. 最大功率点跟踪的概念与意义最大功率点是指在给定的工作环境下，风能发电系统能够输出的最大功率。

最大功率点跟踪策略的研究意义在于使风能发电系统能够充分利用风能资源，提高能源转化效率。

由于风速的不断变化，风能发电系统需要能够准确、快速地跟踪最大功率点，以保持系统的高效运行。

3. 风能发电系统的最大功率点跟踪策略针对风能发电系统的最大功率点跟踪，目前主要有以下几种策略：基于模型的控制策略、PID控制策略、灰色预测控制策略等。

基于模型的控制是指通过建立系统的数学模型，利用模型预测法进行最大功率点跟踪。

PID控制是一种经典的控制方法，通过调节比例、积分和微分参数来实现功率跟踪。

灰色预测控制策略则是基于对当前风速和功率数据的分析，通过灰色模型预测下一个时刻的风速和功率。

4. 最大功率点跟踪策略的问题与挑战虽然最大功率点跟踪策略在理论上能够有效提高风能发电系统的效率，但在实际应用中也存在一些问题和挑战。

首先，风能发电系统的传感器测量误差会影响最大功率点跟踪的精度；其次，在复杂的环境中，风能发电系统的性能受到多种因素的影响，如温度、湿度等；此外，不同的跟踪策略在不同的风能发电系统中的适应性也存在差异。

5. 最大功率点跟踪策略的改进与展望为解决以上问题和挑战，研究人员提出了一系列的最大功率点跟踪策略的改进方法。

例如，利用人工智能算法来提高最大功率点跟踪的精度和鲁棒性；采用多参数的PID控制策略，以应对多种环境因素的影响；发展适应不同风能发电系统的跟踪策略，并进行实际应用验证。

风力发电机组轴承的振动信号分析与特征提取

风力发电机组轴承的振动信号分析与特征提取随着对可再生能源的需求增加，风力发电机成为了一种重要的发电方法。

风力发电机组中的轴承作为关键部件之一，承载着旋转机械的重量和力矩。

然而，长时间运行和多变的工况环境会导致轴承磨损和故障，进而影响风力发电机组的正常运行。

因此，对风力发电机组轴承的振动信号进行分析与特征提取，能够及早发现轴承故障，并采取相应的维修措施，以保证风电设备的可靠运行和延长使用寿命。

轴承振动信号是轴承故障的重要指标，对轴承进行磨损、裂纹、失效、疲劳等故障状态的监测与诊断具有重要价值。

下面就风力发电机组轴承的振动信号分析与特征提取进行详细介绍。

一、轴承振动信号分析方法1. 时域分析：时域分析可以直观地反映振动信号的波形和幅值变化。

通过采集轴承振动信号的加速度数据，可以得到时间对应的加速度曲线。

利用这些曲线，可以观察振动信号的周期性变化、瞬态变化和突变等。

常见的时域分析方法有均值、方差、峰值、峰峰值以及功率谱等。

2. 频域分析：频域分析能够将振动信号从时域转化为频域，得到信号的频谱分布情况。

通过对振动信号进行傅里叶变换，可以得到信号的频谱图，并从中获取振动信号的频率成分。

常见的频域分析方法有功率谱密度分析、峰值频率分析、多频率分析等。

3. 波形图分析：波形图分析可以直观地观察振动信号的周期性波动和异常振动。

通过比较轴承健康状态下和故障状态下的波形图，可以发现振动信号的差异，从而判断轴承是否存在故障。

二、轴承振动信号特征提取方法1. 统计特征提取：统计特征提取方法通过计算振动信号的均值、方差、峰值、峰峰值等统计量，来描述振动信号的整体特征。

这些统计量可以用于对振动信号进行分类和故障诊断。

2. 频域特征提取：频域特征提取方法通过对振动信号进行频谱分析，提取振动信号的频率成分。

常见的频域特征包括主频、谐波频率、峰值频率等。

这些频域特征可以反映轴承的运行状态和存在的故障。

3. 小波分析：小波分析是一种时频域分析方法，能够同时获得振动信号在时间和频率上的局部信息。

瓦轴_风电主轴轴承试验_范文模板及概述说明

瓦轴风电主轴轴承试验范文模板及概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨瓦轴风电主轴轴承试验的相关内容。

随着风能的广泛应用和风电设备的快速发展，对于风电主轴轴承的可靠性和性能要求也越来越高。

瓦轴作为一种常见的组件，其承载着整个主轴系统的重量和动力传输功能。

因此，进行瓦轴风电主轴轴承试验成为了必要且重要的步骤。

1.2 文章结构本文将分为五个部分来介绍瓦轴风电主轴轴承试验。

首先，在引言部分我们将概述文章的目的、背景和结构安排。

接下来，我们将详细介绍风电主轴轴承试验的背景、目标及方法。

然后，我们会全面解析瓦轴的定义、功能以及种类和结构特点。

在第四部分中，我们将深入讨论风电主轴轴承试验设计与实施过程中需要考虑的方案选择、设备准备以及实验步骤与流程。

最后，在结论与展望部分，我们将对实验结果进行分析和总结，并展望未来的研究方向和瓦轴风电主轴轴承试验对工程应用的意义和影响。

1.3 目的本文的目的在于提供关于瓦轴风电主轴轴承试验的全面说明。

通过介绍背景、目标和方法，读者可以了解到风电主轴轴承试验的重要性和必要性。

同时，我们也将详细阐述瓦轴的定义、功能以及种类和结构特点，旨在帮助读者更好地理解该关键组件。

此外，我们还将探讨风电主轴轴承试验设计与实施过程中需要考虑的相关因素，并对实验结果进行分析和总结。

最后，通过展望未来研究方向和工程应用的意义与影响，读者可以对该领域有更深入的了解，并为进一步的研究与实践提供参考依据。

2. 风电主轴轴承试验2.1 背景介绍在风力发电系统中，主轴轴承是其中一个至关重要的元件。

它支撑着风机叶片和发电机之间的连接，负责转动整个风机系统。

由于长期运行以及恶劣环境条件的影响，风电主轴轴承容易受到磨损、腐蚀和疲劳等问题的困扰。

因此，对风电主轴轴承进行试验是非常必要的，以确保其安全可靠地运行。

2.2 试验目标风电主轴轴承试验的目标是评估和验证其性能以及在特定条件下的工作可靠性。

通过试验可以确定主轴轴承在不同转速、负载条件下的工作状态和寿命。

风力发电机组轴承的磨损监测与诊断技术研究

风力发电机组轴承的磨损监测与诊断技术研究随着能源需求的增长和环境保护意识的提高，风力发电作为一种清洁能源形式被广泛应用。

然而，风力发电机组运行过程中，轴承往往会遭受高速旋转和重载工况的影响，导致轴承磨损和故障的发生。

这不仅会降低发电机组的效率，还会增加维护费用和停机时间。

因此，磨损监测与诊断技术对于提高风力发电机组的可靠性和经济性具有重要意义。

磨损监测与诊断技术是指通过实时监测和分析风力发电机组轴承的运行状态，及时发现并诊断轴承的磨损和故障。

这种技术的主要目标是提前预警和定位轴承问题，为维修和更换工作提供准确的依据，从而减少故障的发生和维护成本。

磨损监测与诊断技术通常包括以下几个方面的内容：实时监测系统、数据分析算法和诊断方法。

实时监测系统是磨损监测与诊断技术的基础，它通过采集风力发电机组轴承的振动、声音、温度等运行参数，建立监测数据的采集系统。

这些参数可以反映轴承的运行状态，通过对这些参数的实时监测，可以及时发现轴承故障和磨损。

常用的监测方法包括振动监测、声波监测和红外热像监测等。

数据分析算法是磨损监测与诊断技术的核心，它通过对监测数据的处理和分析，提取轴承故障的特征参数，进而判断轴承的运行状态。

常用的数据分析算法包括时域分析、频域分析、小波分析和模式识别等。

这些算法可以将复杂的监测数据转化为简单的特征参数，提高故障诊断的准确性和可靠性。

诊断方法是磨损监测与诊断技术的应用手段，它通过对轴承故障特征的判断和分析，确定轴承的故障类型和程度。

常用的诊断方法包括支持向量机、神经网络、模糊诊断和专家系统等。

这些方法可以对监测数据进行分类和判断，提供针对性的维修建议和决策依据。

磨损监测与诊断技术的研究不仅涉及到工程领域的机械结构和传感器技术，还涉及到信息处理和模式识别等领域。

因此，要实现风力发电机组轴承的磨损监测与诊断技术的应用，需要在多个学科领域开展协作研究，并不断提出新的理论和方法，不断完善和改进技术手段。

风力发电机组轴承的运转状态监测与评估技术研究

风力发电机组轴承的运转状态监测与评估技术研究风力发电机组是目前广泛应用的一种清洁能源发电方式，而轴承作为风力发电机组的重要组成部分，对于机组的运转状态具有重要影响。

因此，监测和评估风力发电机组轴承的运转状态是保障机组正常运行和延长轴承使用寿命的关键技术之一。

本文将针对风力发电机组轴承的运转状态监测与评估技术进行研究，以提高机组的可靠性和稳定性。

风力发电机组轴承的运转状态监测是通过传感器采集机组的振动信号、温度信号和声音信号等数据，对轴承的运转状态进行实时监测和分析。

根据采集到的数据，我们可以了解轴承的工作状态、磨损程度、温度变化等信息，从而及时发现并排除故障，保障机组的安全运行。

一种常用的轴承运转状态监测技术是振动监测技术。

通过安装振动传感器，可以实时监测机组的振动情况。

振动数据可以反映轴承的磨损情况、不平衡、松动以及其他故障信息。

通过对振动信号进行频域分析、时域分析和相关分析等处理方法，可以判断轴承的运转状态，并预测可能出现的故障，从而采取相应的维修措施。

温度监测是另一种常用的轴承运转状态监测技术。

轴承的运转过程中，由于摩擦与磨损，会产生热量，从而使轴承温度升高。

通过在轴承上安装温度传感器，可以实时监测轴承的温度变化。

当温度异常升高时，可能表明轴承存在异常磨损、润滑不良等问题。

通过监测温度的变化，可以及时判断轴承的工作状态，并进行相应的维护和修复。

除了振动监测和温度监测，声音监测也是一种有效的轴承运转状态监测技术。

通过安装声音传感器，可以实时监测机组运转中产生的声音信号。

轴承在工作过程中，可能会产生摩擦、震动和噪音。

通过对声音信号的采集和分析，可以判断轴承是否存在异常磨损、松动等问题，从而及时采取相应的措施，保障机组的正常运行。

轴承运转状态监测的目的是及时发现轴承的异常磨损、松动等问题，并进行相应的维修和保养。

针对不同类型的轴承和机组，需要采用不同的监测方法和技术参数。

同时，还需要建立轴承运转状态监测的数据库，对监测数据进行分析和存储，以便进行后期的评估和比较。

浅谈风力发电机主轴轴承失效分析及解决办法

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轴承的润滑理论中以 !XpWX- 提出的最小油膜厚度公式
应用较为普遍其表述的油膜最小厚度计算公式为
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对于特定轴承而言轴承的尺寸和材料都是固定的公式
现场主要故障形式分析如下
M轴承转动困难发热 U 轴承产生振动运转发出异响
,内座圈剥落开裂 b 外座圈剥落开裂 [ 轴承滚道和滚动
体产生压痕
'通过对现场考察及对多台失效机组主轴轴承进行拆解
通过滚子速度可以计算得到 J油膜厚度与其表面粗糙度
的均方根值的比值决定了轴承的润滑状态即令
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槡N)-$ )N)-)
当 4 R$ 时润滑状态为边界润滑 $ 4 R( 时为混合润
滑 4( ( 时为流体润滑一般情况下 4越大润滑状态越好
轴承的寿命模型可根据损伤理论建立通过轴承寿命计
关键词风电机组轴承监测与维护
44风力发电机组中主轴连接轮毂和齿轮箱是低速重载轴承可靠性方面要求较高也极易出现故障为了解决故障多发现象需要系统的对现场轴承运转状况及失效形式进行分析和研究
$轴承失效理论体系首先建立轴承失效的寿命分析体系包括轴承的载荷分布润滑油膜建立条件及轴承的润滑状态轴承的寿命计算方法及影响因素分析轴承载荷需建立如下传动链几何模型
统通过定期的油脂加注改善轴承内部运转情况
参考文献

风力发电机主轴轴承失效分析

风力发电机主轴轴承失效分析摘要：近年来，随着我国整体经济建设的快速发展，人们生活水平和生活质量的不断提高，使得我国对于能源的需求越来越大。

我国风电行业比较严重和普遍存在的问题是大型双馈型风力发电机主轴轴承的磨损，已成为风力发电机组研发和重点排除的故障。

关键词：风力发电机；主轴轴承；失效分析引言：时代的进步，科技的发展使我国各行业发展非常迅速，推动我国提前进入现代化发展阶段。

风力发电机组中主轴连接轮毂和齿轮箱，是低速重载轴承，可靠性方面要求较高，也极易出现故障。

为了解决故障多发现象，需要系统的对现场轴承运转状况及失效形式进行分析和研究。

1以双馈异步低温型风电机组为例进行说明以某风电场为例，安装了100套1.5MW双馈异步低温型风电机组，其单机容量为1.5MW，总装机容量为15万kW。

2风电轴承常见问题分析目前问题概况：从风机轴承运行情况来看，各类轴承在运行过程中的问题集中体现在：过载、疲劳导致保持架、内外圈出现断裂或剥落现象；润滑性能不好、游隙不合理导致的滚动体、滚道，出现磨损、擦伤现象；过热导致轴承游隙过小，出现咬死现象；保护、维护不当，导致锈蚀、磕碰等现象，图一。

图一3主轴轴承在正常情况下失效的主要原因1）兆瓦级风力发电机的主轴轴承用的是双列调心滚子轴承，它必须承受轴向和径向的载荷，所以出现故障次数也比较多。

这是因为具有较大的间隙的双列调心滚子轴承，上风向侧的轴承承受较小的载荷，而下风向轴承要承受很多径向载荷和轴向力，这导致滚子过度滑动，如果润滑不良会导致材料腐蚀并剥落，使座圈，滚子和保持架受力不均出现变形的情况，导致座圈和轴承座之间出现不协调，引起常见故障，如位移和卡住。

2）在设计新的传动系统时，很少使用调心轴承作为主轴轴承。

一般建议使用圆锥滚子轴承，其有很强的径向和轴向承载力，通过预紧可以均匀地加载滚轮，滚轮不易滑动摩擦。

然而，在装置过程，由于安装精度和技术要求，轴承间隙如果调整不当会导致半干滚动摩擦，就会导致轴承失效。

风力发电系统中的最大功率跟踪与优化控制

风力发电系统中的最大功率跟踪与优化控制随着环境保护意识的增强和对可再生能源的需求不断增加，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。

风力发电系统的核心是风力发电机组，其效率和稳定性对整个发电系统的运行起着至关重要的作用。

在风力发电系统中，最大功率跟踪与优化控制是提高风能利用效率的关键技术之一。

最大功率跟踪是指风力发电机组通过调整叶片角度、发电机转速等参数，以确保风力发电机组从风能中获取到尽可能多的功率。

最大功率点通常发生在风速的特定范围内，此时发电机的输出功率最大。

通过最大功率跟踪技术，可以提高风力发电系统的能量转换效率，从而提高风能的利用率。

为了实现最大功率跟踪，需要采用合适的控制策略。

常用的控制策略包括传统的PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

PID控制是一种经典的控制方法，通过调节维持调节器中的比例、积分和微分参数，可以实现风力发电机组的最大功率跟踪。

模糊控制是一种基于经验的控制方法，通过将模糊数学理论应用于控制系统中，可以实现对风能的最大利用。

神经网络控制则是一种基于人工神经网络理论的控制方法，通过神经网络的学习和适应能力，可以实现对风力发电机组的最大功率跟踪。

除了最大功率跟踪，优化控制也是提高风力发电系统效能的重要技术。

优化控制通过分析和优化风力发电系统中的各个环节参数，使得整个系统的发电效率最大化。

优化控制可以从多个角度入手，如控制风力发电机组的叶片角度、转速、控制整个风力发电系统中的发电机组数量和布局等。

通过合理的优化控制，可以提高风力发电系统的整体效率，降低能源的损失。

在风力发电系统中，最大功率跟踪与优化控制有助于提高风能的利用率，并降低发电成本。

最大功率跟踪能够确保风能的尽可能高效利用，优化控制则可以从整体上提高风力发电系统的效率。

这将不仅对环境保护产生积极作用，也对电力供应系统的可靠性和可持续性产生重要影响。

然而，要实现风力发电系统中的最大功率跟踪与优化控制，并不是一件容易的事情。

高原型风力发电用轴承的智能监控与故障诊断方法研究

高原型风力发电用轴承的智能监控与故障诊断方法研究引言随着全球气候变化和可再生能源的迅猛发展，风力发电作为一种清洁能源正在受到越来越多的关注。

然而，由于高原地区气候条件恶劣、设备运行环境复杂等因素的存在，风力发电设备在高原地区日益频繁地出现故障。

其中，风力发电用轴承作为关键部件之一，承载着风力发电机组的转子、风轮等重要部分，因此其可靠性和安全性对整个风力发电系统的运行至关重要。

在高原地区，由于气候条件的特殊性，轴承容易受到高寒环境、氧气稀薄等因素的影响，导致轴承的工作状态难以保持稳定，从而引发故障。

对于高原型风力发电用轴承的智能监控与故障诊断方法的研究，不仅可以及时发现轴承故障，提前进行维修和更换，还可以降低设备的运营成本，提高风力发电系统的可靠性和安全性。

因此，本文将详细探讨高原型风力发电用轴承的智能监控与故障诊断方法的研究。

一、高原地区风力发电用轴承的工作环境1. 高地海拔带来的压力在高原地区，海拔较高，氧气稀薄，气温低，气压小。

这些因素导致风力发电设备的运行环境比低海拔地区更加恶劣。

高寒环境不仅加大了设备的摩擦而对轴承的运行产生较大的摩擦力，还会导致轴承受到寒冷空气和冰冻雨雪的侵蚀，从而加速轴承的磨损和损坏。

2. 气候条件的剧变高原地区的气候条件十分难以预测，天气变化多端。

这种气候不稳定性会给风力发电设备带来更大的挑战。

轴承在气温剧变的情况下容易出现热胀冷缩的现象，从而造成油脂的漏失，加剧轴承的磨损。

此外，气温变化还会导致轴承内部构件材料的膨胀和收缩，对轴承的运行状态造成不利影响。

二、高原型风力发电用轴承的智能监控技术为了有效监测高原型风力发电用轴承的工作状态，及时发现轴承故障并进行准确诊断，需要应用智能监控技术。

智能监控技术通过采集轴承的振动、温度、噪音等信息，借助数据处理和分析，实现对轴承工作状态的实时监测和故障的预测。

1. 轴承振动监测通过安装加速度传感器或振动传感器，可以实时采集风力发电用轴承的振动信号。

风力发电机主轴承状态监测装置及其监测方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011385374.1(22)申请日 2020.12.01(71)申请人新疆大学地址 830046 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市天山区延安路1230号机械工程学院(72)发明人孙文磊　徐甜甜　王宏伟　王炳楷　万云发　曾宪旺　林含笑　(74)专利代理机构乌鲁木齐合纵专利商标事务所 65105代理人周星莹　汤洁(51)Int.Cl.F03D 17/00(2016.01)(54)发明名称风力发电机主轴承状态监测装置及其监测方法(57)摘要本发明涉及风力发电机技术领域，是一种风力发电机主轴承状态监测装置及其监测方法，包括安装固定板、悬臂梁、质量块、光发射单元、光扫描滤波单元、光纤耦合器、信号转换模块、数据采集卡、上位机、用于安装主轴承的轴承座和用于监测主轴承状态相关数据的状态监测单元；安装固定板的一侧与轴承座外侧固定连接在一起。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过设置状态监测单元为多个FBG传感器串联组成，具有布线简单、不易受电磁干扰以及稳定性强的特点，从而解决了现有的风力发电机主轴承监测存在的布线复杂、易受电磁干扰以及稳定性差的问题，保证了风力发电机健康安全的运行，提高了风力发电机的运行寿命。

权利要求书2页说明书6页附图1页CN 112459972 A 2021.03.09C N 112459972A1.一种风力发电机主轴承状态监测装置，其特征在于包括安装固定板、悬臂梁、质量块、光发射单元、光扫描滤波单元、光纤耦合器、信号转换模块、数据采集卡、上位机、用于安装主轴承的轴承座和用于监测主轴承状态相关数据的状态监测单元；安装固定板的一侧与轴承座外侧固定连接在一起，安装固定板的另一侧与悬臂梁的一端固定连接在一起，悬臂梁远离安装固定板的一端外侧固定设有质量块；光发射单元与光扫描滤波单元连接，光扫描滤波单元分别与光纤耦合器和数据采集卡连接，光纤耦合器分别与状态检测单元和信号转换模块连接，信号转换模块与数据采集卡连接，数据采集卡与上位机连接；状态监测单元包括单根光纤和刻在单根光纤上的温度监测模块、应变监测模块和振动监测模块，温度监测模块、应变监测模块和振动监测模块之间设有间距，温度监测模块和应变监测模块设置在主轴承外圈上，振动监测模块设置在悬臂梁外侧，温度监测模块、应变监测模块和振动监测模块均为FBG传感器，单根光纤与光纤耦合器连接。

激光跟踪仪在风机叶片外形测量中的应用讲解

制造技术研究2009年 12月第 6期26激光跟踪仪在风机叶片外形测量中的应用王卫军李晓星方程陈赐常 (北京航空航天大学机械学院,北京 100191摘要 :将激光跟踪仪在风机叶片外形的测量中进行了应用。

研究了相应的测量规范, 制定了相应的测量步骤,并进行了实际测量。

根据实际测量数据,利用逆向反求技术,构造了精确的叶片三维模型,提取了叶片的相关参数。

关键词 :风机叶片;激光跟踪仪;测量;逆向反求Wind Rotor Blade Measurement with Laser TrackerWang Weijun Li Xiaoxing Fang Cheng Chen Cichang(School of Mechanical Engineering and Automation, BeiHang University, Beijing 100191Abstract :In this paper, a high-precision laser tracker is applied in the measurement of wind rotor blades. The corresponding measurement norms and steps are developed. Based on actual measurement data, the three-dimensional model of a wind rotor blade has been constructed by reverse forming, and its relevant parameters are extracted.Key words:wind rotor blade; laser tracker; measurement ; reverse1 引言风机叶片是风力发电机最主要的部件之一,它是风力机接收风能的关键构件。

风力发电机轴承震动监测预警的研究与应用

风力发电机轴承震动监测预警的研究与应用发布时间：2022-12-09T03:07:17.507Z 来源：《中国电业与能源》2022年14期作者：王金山[导读] 为了能够更好的避免和减少风力发电机故障带来的重大事故和安全隐患，并且在日常对风力发电机进行维护节省成本，王金山大唐内蒙古分公司蒙西新能源事业部 010000摘要：为了能够更好的避免和减少风力发电机故障带来的重大事故和安全隐患，并且在日常对风力发电机进行维护节省成本，轴承在线振动监测预警必不可少。

本文介绍了在线监测系统的功能简介、工作原理、传感器测点选取和数据处理等关键技术及系统实际应用，对风电振动监测具有一定借鉴意义。

关键词:风力发电机组;轴承在线振动监测;;现场应用Abstract:In order to better avoid and reduce the wind turbine failure caused by major accidents and safety risks,and in the daily maintenance of the wind turbine cost savings,bearing online vibration monitoring;the system is essential.This paper introduces the function introduction,working principle,sensor measurement point selection and data processing and other key technologies and the practical application of the online monitoring system,which has certain reference significance for wind power vibration monitoring. Key words:wind turbine;bearing online vibration monitoring;;field applicationＣｏｎｄｉｔｉｏｎＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ状态监测系统简称ＣＭＳ，最早应用在石油开采、石油化工、电力、冶金、煤炭、造纸、烟草、水／污水、地铁、水泥、船舶等行业。

风电机组轴承的状态监测和故障诊断与运行维护路径探析

风电机组轴承的状态监测和故障诊断与运行维护路径探析155100摘要：风能作为一种绿色的可再生能源，已经成为目前解决能源短缺的重要突破口。

近几年我国正在全面推广风能建设，大规模的风电接入也蓬勃开展，有效满足了当前社会发展对电能的需求。

在风电行业中，风电机组轴承的状态监测和故障诊断是确保风电机组安全、稳定运行的重要环节。

但是从多个地区的实践经验来看，风电机组的轴承是影响发电能力的关键，在电能需求扩大的背景下，对风电机组轴承的状态检测、故障诊断与维护势在必行。

关键词：风电机组;轴承状态监测;故障诊断;运行维护路径1.风电机组轴承的状态监测轴承是风电机组的重要组成部分之一，其工作状态直接影响到风电机组的安全和运行效率。

因此，对轴承的状态进行定期监测，及时发现轴承故障，对于延长轴承寿命和提高风电机组的可靠性非常重要。

常用的轴承状态监测技术主要有现场监测和远程监测两种。

现场监测方法是通过在轴承安装位置采集轴承振动信号，并根据预设的故障判定指标进行分析诊断。

常用的故障判定指标包括峭度、波形因子、能量分布等。

其中，峭度是表征信号波形边缘锐度的指标，波形因子是表征信号波形波峰与波谷之间关系的指标，能量分布是表征信号能量占用频带分布情况的指标。

通过综合分析这些指标，可以得到轴承故障的类型、程度和位置等信息。

远程监测方法是通过与风电机组联网建立通信链接，采集运行数据并进行在线分析诊断。

目前，主流的远程监测方法包括SCADA系统监测和物联网技术监测。

SCADA系统监测主要通过监测风电机组整体运行数据及通讯信息，提高对机组运行状态的评估，通过远程维护的实现降低人力成本，保障风电机组的稳定运行。

物联网技术监测则是基于传感器与人机交互技术实现对风电机组的状态监测和故障诊断，其优势在于可以实现高精度、高效率、低成本的在线状态监测和故障预警。

1.风电机组轴承的故障诊断2.1振动信号的故障诊断首先，在振动信号分析前，需要对轴承进行准确地监测。