低成本叶片螺栓及变桨轴承断裂监测装置
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设备医生官方号
时间：2023-07-26浏览：32
随着新能源行业的快速发展，风力发电逐渐成为未来电力生产的主要力量，风电机组由于其自身重量大、高度高，在自身运行时会对各个大部件产生极大的载荷，由于成本压缩，风电机组的设计余量接近极限，近年来普遍发生叶片掉落、风机倒塌的事故事件，主要原因未叶片螺栓断裂、变桨轴承开裂，致使叶片脱落或扫塔导致倒塔，但目前风电行业在叶片螺栓和变桨轴承上并无监测手段，是保护系统的缺失。
风电机组叶片螺栓断裂监测难度在于如何保证监测可靠性的同时兼顾经济型，如何在叶片变桨相对运动的工况下实现全部螺栓的监测；变桨轴承开裂监测难度在于寻找一种兼顾形变和导电性的介质，稳定的监测轴承表面的状态变化。
技术方案：螺栓断裂是阶段性的，在螺栓头处加装抱箍，将叶片法兰面上所有螺栓利用导线进行串联，导线间设置插针接头，变桨电气柜中发射信号通过导线，最终回到变桨电气柜同步模块，变桨电气柜同步模块将信号传递至机舱电气柜同步模块，同步模块将信号最后传入主控PLC，实现后台报警监测功能。
监测系统由叶片螺栓及变桨轴承串联为无线发射设备供电，变桨轴承与叶片螺栓任何处出现断点，无线发射机将停止工作，停止工作同时将给无线接收设备发出断电指令，无线发射设备将停止输出信号，风电机主主控系统同时收到对应报警信号。同时研究了无线发射设备频率及发射周期。
新能源场站风电机主设备叶片螺栓断裂及轴承断裂监测，通过对无线接收器接收发射机输出信号接收频率，提出了调整同台机主不同无线发射机发射时间及发射周期。避免出现无线信号堵塞无法接收及断电后无线接收器信号接收问题的结论。最后，在新能源场站风电机主设备测试，实际结果表明了本文所提出的新能源场站风电机主设备叶片螺栓断裂及轴承断裂监测方法的正确有效性。
关于新能源场站风电机主设备叶片螺栓断裂及轴承断裂监测系统的设计与开发，主要由信号监测回路、无线发射接收装置和主控预警等几部分工作组成。首先对信号监测回路及无线发射接收结构及各主要组成部分进行了详细的说明。然后按照监测系统的总体设计方案和原理，设计研制了无线发射设备的硬件装置和对应发射频率及周期。最后监测系统可以实现监测所得变桨轴承及叶片螺栓的状态，得到了实时信号反馈，相比人工监测使用较为灵活方便。
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