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500mV/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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