CN104315968A - 监测直驱风力发电机气隙变化的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种监测直驱风力发电机气隙变化的方法和装置，方法包括：通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij；其中，所述多个T_i分别设置在所述直驱风力发电机的定子上，所述多个t_j分别设置在与所述多个T_i具有对应位置关系的所述直驱风力发电机的转子的内侧壁上；所述i和j分别为大于0的整数；提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij，以获得所述直驱风力发电机的气隙变化情况。本发明的技术方案实现了对运转中的直驱风力发电机的气隙监测，同时也有效提高了气隙监测效率。

Description

监测直驱风力发电机气隙变化的方法和装置

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种监测直驱风力发电机气隙变化的方法和装置。

背景技术

直驱风力发电机的气隙的变化反应了发电机的定、转子的不圆以及偏心程度。气隙事故则是发电机在运行过程中，其定子与转子间发生相对偏心运动引起的摩擦碰撞而造成的不良影响，尽管这种情况发生较少，然而一旦发生其带来的损失会相当严重。因此，如何快速有效的监测出直驱风力发电机的气隙的变化对于直驱风力发电机的维护是至关重要的。

现有技术中，检测直驱风力发电机气隙的常用方法主要是在风机不运转的情况下，采用人工方式将气隙塞尺放在定、转子气隙间进行测量。这种方式耗费人力，且测试精度低，也无法反映出风机在运行的过程中，气隙的变化情况，从而无法发现气隙存在的问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种监测直驱风力发电机气隙变化的方法和装置，以实现对运行中的风机进行气隙监测。

为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种监测直驱风力发电机气隙变化的方法，包括：

通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij；其中，所述多个T_i分别设置在所述直驱风力发电机的定子上，所述多个t_j分别设置在与所述多个T_i具有对应位置关系的所述直驱风力发电机的转子的内侧壁上；所述i和j分别为大于0的整数；

提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij，以获得所述直驱风力发电机的气隙变化情况。

本发明的实施例还提供了一种监测直驱风力发电机气隙变化的装置，包括：

获取模块，用于通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij；其中，所述多个T_i分别设置在所述直驱风力发电机的定子上，所述多个t_j分别设置在与所述多个T_i具有对应位置关系的所述直驱风力发电机的转子的内侧壁上；所述i和j分别为大于0的整数；

处理模块，用于提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij，以获得所述直驱风力发电机的气隙变化情况。

本发明实施例提供的监测直驱风力发电机气隙变化的方法和装置，通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij并提取在同一运行周期内获取的所有所述g_ij，以获得所述直驱风力发电机的气隙变化情况，由此实现了对运转中的直驱风力发电机的气隙监测，同时也有效提高了气隙监测效率。

附图说明

图1为本发明提供的监测直驱风力发电机气隙变化的方法一个实施例的方法流程图；

图2为本发明提供的监测直驱风力发电机气隙变化的方法另一个实施例的方法流程图；

图3a为本发明提供的各测试点和测量点在直驱风力发电机上的一种设置分布示意图；

图3b为本实施例中各测试点和测量点在直驱风力发电机上的另一种设置分布示意图；

图4为本发明提供的气隙变化雷达图；

图5为本发明提供的监测直驱风力发电机气隙变化的装置一个实施例的结构示意图；

图6为本发明提供的监测直驱风力发电机气隙变化的装置另一个实施例的结构示意图；

图7为本实施例采用的现有电涡流位移传感器的结构示意图；

图8为电涡流位移传感器的安装位置示意图之一；

图9为电涡流位移传感器的安装位置示意图之二。

附图标号说明

1-定子、2-转子、11-定子线圈；3-安装支架；51-获取模块、52-处理模块；511-电涡流位移传感器、512-键相传感器、513-分析单元、514计算单元、521-转子圆度计算单元、522-第一定子圆度计算单元、523-第二定子圆度计算单元、524-气隙雷达图生成单元；71-探头、72-延伸电缆、73前置器。

具体实施方式

本发明的实施例利用了电涡流位移传感器来对运行中的风力发电机的定子和转子间的气隙进行检测，通过电涡流位移传感器检测到的气隙特征来反应气隙变化的情况。本发明实施例的技术方案可以适用于直驱风力发电机气隙变化的检测，尤其适用于MW级的直驱风力发电机。

实施例一

图1为本发明提供的监测直驱风力发电机气隙变化的方法一个实施例的方法流程图，该方法的执行主体可以为集成有位移探测功能的探测器或监控装置。如图1所示，该监测直驱风力发电机气隙变化的方法具体包括：

S101，通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij；其中，上述多个T_i分别设置在上述直驱风力发电机的定子上，上述多个t_j分别设置在与多个T_i具有对应位置关系的上述直驱风力发电机的转子的内侧壁上；其中，i和j分别为大于0的整数；

在直驱风力发电机运行过程中，其定子和转子之间的气隙变化间接反应发电机的运行健康状况。本实施例中，通过监测定子和转子在相对旋转时在各预设的监测位置上的不同时刻的气隙为后续分析直驱风力发电机运行过程中的气隙变化分析提供依据。

具体地，在被监测的直驱风力发电机中预先设置多个测试点T_i和多个测量点t_j；其中，该多个T_i分别设置在直驱风力发电机的定子上，该多个测量点t_j分布在直驱风力发电机的转子的内侧壁上。当转子围绕定子旋转时，根据预定监测采样频率，以每个T_i为监测起始点通过电涡流位移传感器测量其到该时刻下正对T_i的转子内侧壁间的距离，同时，该转子内侧壁上相应的点被指定为一个上述测量点t_j。由此可见，定子上的Ti数目一经设置是不可变的，而转子上的t_j的数目和位置可以随着电涡流位移传感器工作时对应的采样频率，以及转子本身的转速而改变。本实施例中，均以转子围绕定子匀速转动、以及采样频率固定为例进行具体说明。

对应地，本实施例中将上述监测到的T_i到t_j间的距离定义为T_i到t_j之间的特征气隙g_ij。例如g₁₁为T₁到t₁之间的特征气隙。这里指出，本发明中所有实施例中的特征气隙仅用于反映定子到转子之间气隙变化的参考值，而不限定必须为定子到转子之间的真实气隙值。即特征气隙g_ij与定子到转子的实际气隙G_ij之间存在固定气隙差x。

为了使定子上所有的测量点t_j在通过各测试点T_i时均被测试到相应的特征气隙，需要求设置在各测试点T_i处的各测试装置其采样频率同步，同时各T_i在定子上的位置也要相对均匀分布以达到上述监测目的。而为了使各T_i到各t_j之间测量的g_ij之间具有可比性，上述多个t_j应分别设置在与所述多个T_i具有对应位置关系的所述直驱风力发电机的转子的内侧壁上；所述对应位置关系是指定子和转子相对处在静态时，各T_i到正对其各自位置的当前一个t_j的起始气隙相同或存在固定差值。

S102，提取在直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有g_ij，以获得该直驱风力发电机的气隙变化情况；

其中，在上述直驱风力发电机运行过程中，规定转子围绕定子旋转一周为一个运行周期，每个运行周期内各T_i相对于转子上的各个t_j有且只有一次完成各T_i对每个t_j之间的g_ij的测量。

将获取的直驱风力发电机运行过程中所产生的所有g_ij，按照运行周期进行划分，并提取在同一运行周期内获取的所有所述g_ij，通过分析比较各g_ij的具体数值，可以获得该直驱风力发电机在运行过程中的整体气隙变化情况。

本发明实施例提供的监测直驱风力发电机气隙变化的方法，通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij，并提取在直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有gi_j，以获得直驱风力发电机的气隙变化情况，从而实现了对运转中的直驱风力发电机的气隙监测，同时也有效提高了气隙监测效率。

实施例二

图2为本发明提供的监测直驱风力发电机气隙变化的方法另一个实施例的方法流程图，是如图1所示方法的一种具体实现方式。如图2所示，该监测直驱风力发电机气隙变化的方法具体包括：

S201，采用电涡流位移传感器测量其所在T_i到正对该T_i的各t_j之间的输出电压信号V_out；

其中，上述多个T_i和多个t_j的位置以及设定规则可参见步骤101中的相应内容。具体地，本步骤中上述多个T_i具体设置在直驱风力发电机的所述定子的线圈端环处，且环绕定子一周的第一等间隔角度位置上；上述多个t_j具体设置在直驱风力发电机的转子的内侧壁上，且环绕转子一周的第二等间隔角度位置上；其中，多个t_j中包括与多个T_i相同数目的t_j，并分别与对应的T_i具有静态正对位置关系。图3a为本实施例中各测试点和测量点在直驱风力发电机上的一种设置分布示意图。如图3a所示，设置在定子31上的测试点T_i(T₁、T₂、T₃、T₄)按第一等间隔角度(例如，间隔90度)均匀分布在定子31的线圈端环处(位于线圈端环处的示意图可参见图8)；设置在转子32上的测量点t_i(以t₁、t₂、t₃、t₄四个点为例，实际还可包含多个点，对应的第二等间隔角度也会相应变小)按第二等间隔角度(例如，间隔90度)均匀分布在定子32的内侧壁上。其中上述各t_i点包括与多个T_i相同数目的t_j(如图3a中显示的4个t_i)，分别与对应的所述T_i具有静态正对位置关系，即如图3a中，定子与转子保持相对静止时，T₁、T₂、T₃、T₄分别与t₁、t₂、t₃、t₄保持静态正对位置关系。步骤101中，多个t_j分别设置在与多个T_i具有对应位置关系则具体表现为：多个t_j中与多个T_i分别具有静态正对位置关系的t_j中，各t_j到对应的T_i的初始的特征气隙g_ij相同，如图3a中，t₁、t₂、t₃、t₄分别与T₁、T₂、T₃、T₄保持静态正对位置关系时，每组具有正对位置关系的两点之间的初始的g_ij相同，如均为10mm。图3b为本实施例中各测试点和测量点在直驱风力发电机上的另一种设置分布示意图。其与图3a的区别为转子上t_i的个数多于定子上T_i的个数(如图中各t_i之间的第二等间隔角度为45度)。

在直驱风力发电机运行过程中，通过设置在各测试点T_i上的电涡流位移传感器可以测量T_i到正对该T_i的各t_j之间的输出电压信号V_out；该V_out与上述g_ij之间存在线性关系。其中，电涡流位移传感器的工作原理及使用方法为现有技术，在此不作赘述。

S202，采用键相传感器监测转子相对于定子的旋转位置，并在转子相对于定子每旋转一周时，发出一个触发信号；

在电涡流位移传感器测量各V_out时，只是根据固有的采样频率测量T_i到各t_j之间的对应形成的V_out，并不能辨识各V_out与各t_j之间的对应关系。而通过如在测试点的位置设置键相传感器，则可以监测到转子围绕定子旋转时，转子上各测量点位置的旋转变化。例如，在定子上设置一个键相传感器，并在转子上设置一相应基准块；当键相传感器测量转子旋转一周后，发出一个触发信号，以表征转子运行完成了一个运行周期。此外，由于风力发电机的定轴上固定风力发电机的定子，而动轴上固定了转子，因此，键相传感器和基准块也可以分别设置在风力发电机的定轴和动轴上。其中，键相传感器的工作原理及使用方法为现有技术，在此不作赘述。

S203，根据每相邻两个上述触发信号确定的一个运行周期、T_i到各t_j之间的起始位置关系以及该运行周期内T_i到各t_j之间的输出电压信号V_out的顺序，确定各V_out对应的所述t_j；

具体地，根据每相邻两个上述触发信号可以确定一个运行周期，而由于各电涡流位移传感器均采用一个固有采样频率。因此，在定子上即可确定被测试到的测量点的总个数。在初始静态时各T_i到与其正对的t_j可视为一个周期内，相对该T_i的起始测量点，而根据一个T_i在一个运行周期内测试得到的所有V_out的一个顺序关系，便可以得到各所述V_out对应的t_j。表1为V_out与t_j的对应关系。

表1 V_out与t_j的对应关系

如表1所示，对于测试点T₂，其在一个运行周期内顺序测试的V_out顺序为V_out2、V_out3、V_out4和V_out1(起始值为V_out2)，顺序测量点为t₂、t₃、t₄和t₁(起始点为t₂)，则如表1所示，上述V_out2、V_out3、V_out4和V_out1，顺序对应的测量点为t₂、t₃、t₄和t₁。

S204，根据下述公式(1)计算特征气隙g_ij，

g_ij＝(V_out,ij-V_init)/s+g_init…………………………………(1)

其中，V_out为电涡流位移传感器测试T_i到t_j的输出电压信号，V_init为电涡流位移传感器的起始电压信号，s为电涡流位移传感器的灵敏度，g_init为起始固有位移；该起始固有位移g_init、灵敏度s以及起始电压信号V_init为电涡流位移传感器的固有参数。

上述步骤201～204为前述步骤101中：获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij的一种具体实现方式。在实施步骤201～204过程中，也可参照步骤101中的具体执行过程。

S205，提取在直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有g_ij，该步骤具体执行过程可参见步骤102的相应内容。

在步骤205之后，还可以对提取的在同一运行周期内获取的所有g_ij做进一步的数据分析，如步骤206和步骤207的处理过程：

S206，根据同一运行周期内获取的所有g_ij计算定子或转子的圆度；具体方法如下：

1.转子圆度的计算。

计算方法1：判断提取的上述所有g_ij在同一运行周期内是否相同；若提取的所有g_ij在同一运行周期内相同，则确定转子的圆度为0。

计算方法2：提取同一运行周期内，一个i对应的所有g_ij中的最大值和最小值，并将该最大值和最小值的差值确定为转子的圆度。

例如，根据下述公式(2)确定转子的圆度为a。

a＝{g₁₁,g₁₂,g₁₃,g₁₄}_max-{g₁₁,g₁₂,g₁₃,g₁₄}_min……………………(2)

2.定子圆度的计算。

计算方法1：提取同一运行周期内，一个j对应的所有g_ij中的最大值和最小值，并将所述最大值和最小值的差值确定为所述定子的圆度。

例如，根据下述公式(3)确定定子的圆度为b。

b＝{g₁₁,g₂₁,g₃₁,g₄₁}_max-{g₁₁,g₂₁,g₃₁,g₄₁}_min……………………(3)

计算方法2：提取同一运行周期内，各相同所述i对应的所述g_ij，并计算每个所述i对应的所有所述g_ij的平均值；

提取各所述i对应的所述平均值中的最大平均值和最小平均值，并将所述最大平均值和所述最小平均值的差值确定为所述定子的圆度。

例如，根据下述公式(4)确定定子的圆度为c。

$c={\{\stackrel{\‾}{g_{1n}},\stackrel{\‾}{g_{2n}},\stackrel{\‾}{g_{3n}},\stackrel{\‾}{g_{4n}}\}}_{\max }-{\{\stackrel{\‾}{g_{1n}},\stackrel{\‾}{g_{2n}},\stackrel{\‾}{g_{3n}},\stackrel{\‾}{g_{4n}}\}}_{\min }........................\left(4\right)$

其中，为测试点T₁测试得到的所有特征气隙的平均值，其他参数以此类推，n为大于0的整数。在计算方法2中，在计算每个所述i对应的所有所述g_ij的平均值后，再基于平均值计算定子的圆度，从而使得计算结果更加精确。

S207，以同一运行周期内获取的所有g_ij为样本数据构建转子的气隙变化雷达图；其中，气隙变化雷达图中的圆心对应于各测试点T_i对应测量的各g_ij中的最小值，各个圆环上的值为相对于最小值的变化量。图4为本实施例提供的通过上述提取的g_ij形成的一个气隙变化雷达图，如图4所示，该气隙变化雷达图显示为一个测试点T_i对应所有测量点t_j的特征气隙测量值的变化。其中，原点表示特征气隙在旋转过程中测量到的特征气隙的最小值，圆上坐标为各采样点标号。从图中可看出，特征气隙最小值发生在61～65采样点之间，特征气隙最大值发生在33采样点，且最大特征气隙和最小特征气隙的差值约为0.78mm。

本发明实施例提供的监测直驱风力发电机气隙变化的方法，通过采用电涡流位移传感器与键相传感器配合的方式进行气隙检测，能够准确地提取在直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有g_ij。进而根据同一运行周期内获取的所有g_ij计算定子或转子的圆度；并且以同一运行周期内获取的所有g_ij为样本数据构建转子的气隙变化雷达图，从而实现了对运转中的直驱风力发电机的气隙监测，并且通过观察或分析雷达图以及定子和转子的圆度，能够容易地发现定子和转子自身以及之间的气隙所存在的问题，及早发现安全隐患。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

实施例三

图5为本发明提供的监直驱风力发电机气隙变化的装置一个实施例的结构示意图，该结构示意图所示装置可以执行如图1所示的方法步骤。如图5所示，该监测直驱风力发电机气隙变化的装置具体包括：获取模块51和处理模块52；其中：

获取模块51，用于通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij；其中，多个T_i分别设置在直驱风力发电机的定子上，多个t_j分别设置在与所述多个T_i具有对应位置关系的所述直驱风力发电机的转子的内侧壁上；所述i和j分别为大于0的整数；

处理模块52，用于提取在直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有g_ij，以获得直驱风力发电机的气隙变化情况。

进一步的，在如图5所示的监测直驱风力发电机气隙变化的装置基础上，本发明还提供了如图6所示的监测直驱风力发电机气隙变化的装置另一个实施例的结构示意图。

如图6所示，在图5所示实施例的基础上所述获取模块51具体包括：电涡流位移传感器511、键相传感器512、分析单元513和计算单元514；其中，电涡流位移传感器511的个数与T_i的个数相同；且如图7所示，每个电涡流位移传感器511包括探头71(探头内设置有探头线圈)、延伸电缆72和前置器73。通常在前置器73中还具体包括振荡器、检测电路和放大器。本实施例中，键相传感器512设置在定子上，其对应的基准快设置在转子的内侧壁上。图8为电涡流位移传感器的安装位置示意图之一。如图8所示，本实施例中将电涡流位移传感器511的探头71固定设置在定子1的定子线圈11上的不同的T_i上(如T_i在上述定子线圈11的端环部位，与转子2间的距离为d1)。图9为电涡流位移传感器的安装位置示意图之二。如图9所示，在具体安装过程中可先将20mm厚的安装支架3(尼龙材质)绑扎在定子线圈11的端环部位，然后将电涡流位移传感器511(探头71)通过M22螺母固定在该支架上。这样，本发明所述的所有gi_j即为探头到正对的测量点t_j之间的距离(如图8以及图9中的d₁，该d₁与定子1到转子2的实际间隙d₂之间存在差值x)。各电涡流位移传感器511的探头71通过延伸电缆72与设置在直驱风力发电机外部的对应的前置器73电连接；在具体安装过程中，该延伸电缆采用铠装加绝缘套管的方式防护，并沿定子线圈11的端环固定。其中：

电涡流位移传感器511，用于测量其所在T_i到正对该T_i的各t_j之间的输出电压信号V_out；

键相传感器512，用于监测转子相对于定子的旋转位置，并在转子相对于定子每旋转一周时，发出一个触发信号；

分析单元513，用于根据每相邻两个触发信号确定的一个运行周期、T_i到各t_j之间的起始位置关系以及该运行周期内，T_i到各t_j之间的输出电压信号V_out的顺序，确定各V_out对应的t_j；

计算单元514，用于根据g_ij＝(V_out,ij-V_init)/s+g_init计算特征气隙g_ij；其中，V_out,ij为电涡流位移传感器511测试T_i到t_j的输出电压信号，V_init为电涡流位移传感器511的起始电压信号，s为电涡流位移传感器511的灵敏度，g_init为起始固有位移。

在图6所示装置的实施例中，上述多个T_i具体设置在上述直驱风力发电机的上述定子的线圈端环处，且环绕上述定子一周的第一等间隔角度位置上；

上述多个t_j具体设置在上述直驱风力发电机的上述转子的内侧壁上，且环绕上述转子一周的第二等间隔角度位置上；其中，上述多个t_j中包括与上述多个T_i相同数目的t_j，并分别与对应的上述T_i具有静态正对位置关系；

其中，上述多个t_j与上述多个T_i间具有的上述对应位置关系为：上述多个t_j中与上述多个T_i分别具有静态正对位置关系的t_j中，各上述t_j到对应的上述T_i的初始的上述特征气隙g_ij相同。

如图6所示，在图5所示实施例的基础上，上述处理模块52还可以包括转子圆度计算单元521，用于提取同一运行周期内，一个i对应的所有g_ij中的最大值和最小值，并将所述最大值和最小值的差值确定为转子的圆度。

如图6所示，在图5所示实施例的基础上，上述处理模块52还可以包括第一定子圆度计算单元522，用于提取同一运行周期内，一个j对应的所有g_ij中的最大值和最小值，并将所述最大值和最小值的差值确定为定子的圆度。

如图6所示，在图5所示实施例的基础上，上述处理模块52还可以包括第二定子圆度计算单元523，用于：提取同一运行周期内，各相同i对应的g_ij，并计算每个i对应的所有g_ij的平均值；提取各i对应的平均值中的最大平均值和最小平均值，并将所述最大平均值和所述最小平均值的差值确定为定子的圆度。

如图6所示，在图5所示实施例的基础上，上述处理模块52还可以包括气隙雷达图生成单元524，用于以同一运行周期内获取的所有g_ij为样本数据构建转子的气隙变化雷达图；其中，气隙变化雷达图中的圆心对应于各测试点T_i对应测量的各g_ij中的最小值。

需要说明的是，根据实际检测的需要，处理模块52可以包括上述的转子圆度计算单元521、第一定子圆度计算单元522、第二定子圆度计算单元523以及气隙雷达图生成单元524中的任意一个或多个单元。

此外，上述图2所示的监测直驱风力发电机气隙变化的方法步骤也可通图6所示实施例中的监测直驱风力发电机气隙变化的装置执行完成，其具体执行步骤及原理在此不做赘述。

本发明提供的监测直驱风力发电机气隙变化的装置，通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij，并且提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij，以获得所述直驱风力发电机的气隙变化情况，从而实现了对运转中的直驱风力发电机的气隙监测，同时也有效提高了气隙监测效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种监测直驱风力发电机气隙变化的方法，其特征在于，包括：

通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij；其中，所述多个T_i分别设置在所述直驱风力发电机的定子上，所述多个t_j分别设置在与所述多个T_i具有对应位置关系的所述直驱风力发电机的转子的内侧壁上；所述i和j分别为大于0的整数；

提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij，以获得所述直驱风力发电机的气隙变化情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在各所述T_i处设置有电涡流位移传感器；所述获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙g_ij，包括：

采用所述电涡流位移传感器测量其所在T_i到正对该T_i的各所述t_j之间的输出电压信号V_out；

采用键相传感器监测所述转子相对于所述定子的旋转位置，并在所述转子相对于所述定子每旋转一周时，发出一个触发信号；

根据每相邻两个所述触发信号确定的一个所述运行周期、所述T_i到各所述t_j之间的起始位置关系以及该运行周期内所述T_i到各所述t_j之间的输出电压信号V_out的顺序，确定各所述V_out对应的所述t_j；

根据g_ij＝(V_out,ij-V_init)/s+g_init计算所述特征气隙g_ij；其中，所述V_out,ij为所述电涡流位移传感器测试所述T_i到所述t_j的输出电压信号，所述V_init为所述电涡流位移传感器的起始电压信号，所述_s为所述电涡流位移传感器的灵敏度，所述g_init为起始固有位移。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个T_i具体设置在所述直驱风力发电机的所述定子的线圈端环处，且环绕所述定子一周的第一等间隔角度位置上；

所述多个t_j具体设置在所述直驱风力发电机的所述转子的内侧壁上，且环绕所述转子一周的第二等间隔角度位置上；其中，所述多个t_j中包括与所述多个T_i相同数目的t_j，并分别与对应的所述T_i具有静态正对位置关系；

其中，所述多个t_j与所述多个T_i间具有的所述对应位置关系为：所述多个t_j中与所述多个T_i分别具有静态正对位置关系的t_j中，各所述t_j到对应的所述T_i的初始的所述特征气隙g_ij相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij之后，包括：

提取同一运行周期内，一个所述i对应的所有所述g_ij中的最大值和最小值，并将所述最大值和最小值的差值确定为所述转子的圆度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij之后，包括：

提取同一运行周期内，一个所述j对应的所有所述g_ij中的最大值和最小值，并将所述最大值和最小值的差值确定为所述定子的圆度。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij之后，包括：

提取同一运行周期内，各相同所述i对应的所述g_ij，并计算每个所述i对应的所有所述g_ij的平均值；

提取各所述i对应的所述平均值中的最大平均值和最小平均值，并将所述最大平均值和所述最小平均值的差值确定为所述定子的圆度。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij之后，包括：

以所述同一运行周期内获取的所有所述g_ij为样本数据构建转子的气隙变化雷达图；其中，所述气隙变化雷达图中的圆心对应于各所述测试点T_i对应测量的各g_ij中的最小值。

8.一种监测直驱风力发电机气隙变化的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于通过电涡流位移传感器获取设置在运行中的直驱风力发电机中多个测试点T_i到多个测量点t_j之间的特征气隙gi_j；其中，所述多个T_i分别设置在所述直驱风力发电机的定子上，所述多个t_j分别设置在与所述多个T_i具有对应位置关系的所述直驱风力发电机的转子的内侧壁上；所述i和j分别为大于0的整数；

处理模块，用于提取在所述直驱风力发电机运行过程中，在同一运行周期内获取的所有所述g_ij，以获得所述直驱风力发电机的气隙变化情况。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块具体包括：电涡流位移传感器、键相传感器、分析单元和计算单元；所述电涡流位移传感器的个数与所述T_i的个数相同，且每个所述电涡流位移传感器包括探头、延伸电缆和前置器，各所述电涡流位移传感器的探头固定设置在不同的所述T_i上，并通过所述延伸电缆与设置在所述直驱风力发电机外部的对应的所述前置器电连接；所述键相传感器设置在所述定子上，其对应的基准快设置在所述转子的内侧壁上；

所述电涡流位移传感器，用于测量其所在T_i到正对该T_i的各所述t_j之间的输出电压信号V_out；

所述键相传感器，用于监测所述转子相对于所述定子的旋转位置，并在所述转子相对于所述定子每旋转一周时，发出一个触发信号；

所述分析单元，用于根据每相邻两个所述触发信号确定的一个所述运行周期、所述T_i到各所述t_j之间的起始位置关系以及该运行周期内所述T_i到各所述t_j之间的输出电压信号V_out的顺序，确定各所述V_out对应的所述t_j；

计算单元，用于根据g_ij＝(V_out,ij-V_init)/s+g_init计算所述特征气隙g_ij；其中，所述V_out为所述电涡流位移传感器测试所述T_i到所述t_j的输出电压信号，所述V_init为所述电涡流位移传感器的起始电压信号，所述s为所述电涡流位移传感器的灵敏度，所述g_init为起始固有位移。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述多个T_i具体设置在所述直驱风力发电机的所述定子的线圈端环处，且环绕所述定子一周的第一等间隔角度位置上；

所述多个t_j具体设置在所述直驱风力发电机的所述转子的内侧壁上，且环绕所述转子一周的第二等间隔角度位置上；其中，所述多个t_j中包括与所述多个T_i相同数目的t_j，并分别与对应的所述T_i具有静态正对位置关系；

其中，所述多个t_j与所述多个T_i间具有的所述对应位置关系为：所述多个t_j中与所述多个T_i分别具有静态正对位置关系的t_j中，各所述t_j到对应的所述T_i的初始的所述特征气隙g_ij相同。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

转子圆度计算单元，用于提取同一运行周期内，一个所述i对应的所有所述g_ij中的最大值和最小值，并将所述最大值和最小值的差值确定为所述转子的圆度。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

第一定子圆度计算单元，用于提取同一运行周期内，一个所述j对应的所有所述g_ij中的最大值和最小值，并将所述最大值和最小值的差值确定为所述定子的圆度。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括第二定子圆度计算单元，用于：

提取同一运行周期内，各相同所述i对应的所述g_ij，并计算每个所述i对应的所有所述g_ij的平均值；

提取各所述i对应的所述平均值中的最大平均值和最小平均值，并将所述最大平均值和所述最小平均值的差值确定为所述定子的圆度。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

气隙雷达图生成单元，用于以所述同一运行周期内获取的所有所述g_ij为样本数据构建转子的气隙变化雷达图；其中，所述气隙变化雷达图中的圆心对应于各所述测试点T_i对应测量的各g_ij中的最小值。