CN106837708A - 一种节能风力发电机组监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能风力发电机组监测装置，包括导流罩、发电机外壳和尾舵，所述发动机外壳内部还设有振动加速度传感器、振动涡流传感器、光电转速传感器、金属颗粒检测传感器、多路前置信号处理模块、同步多路模数转换模块、信号处理传送模块和上位机，所述振动加速度传感器和光电转速传感器均设置在转子上，所述振动涡流传感器设于风力发电机组风叶主轴上，所述振动加速度传感器、振动涡流传感器、光电转速传感器和金属颗粒检测传感器的信号输出端分别与多路前置信号处理模块的信号输入端连接，该节能风力发电机组监测装置，实时监测风力发电机状态，避免了人力检测的缺陷，保证了风力发电机组的正常运行，提高了风力发电机组的使用率。
Description
技术领域
本发明涉及节能风力发电技术领域，具体为一种节能风力发电机组监测装置。
背景技术
风力发电机利用风力发电，是一种绿色能源，其一般安装于地处偏远的风电场，风电机组位于塔顶机舱，机组的维护、维修难度较大。受恶劣的自然环境以及复杂的发电机组和电力电子装置等因素影响，风力发电机设备容易发生故障，包括齿轮箱的齿轮轴承故障、发电机的轴承故障、润滑系统故障、主轴叶轮故障等。一旦发生上述故障，将导致机组停机，造成较大损失，且机组进行维护和维修的难度、成本高，如中国专利“CN203532166U”，包括风叶、传动轴和发电机转子，所述风叶与所述传动轴连接，所述传动轴与所述发电机转子之间通过变速箱连接，所述风力发电机还包括控制器，所述控制器控制所述变速箱的齿轮传动比使输出至发电机转子的转速为一个预设的范围，所以风力发电机的状态监测和故障诊断对保证设备正常运行、提高设备使用率相当重要。在实施状态监测的方式中，一般有离线和在线两种方式。离线即通过人工携带检测仪器在机组旁对设备状态进行检测。在线即在机组内安装相应的监测装置连续实时获取重要的设备状态参数。离线方式因人员需登高进入机舱显得困难，而且风电机组往往散布在较大区域内，不利于维护人员现场展开，尤其对于海上风电机组，接近机组设备是一件困难的事，或者需花费较高成本，且检测效率低，无法进行实时的监测。而在线监测，不受环境条件等限制，是风力发电设备进行状态监测的最合适方式。目前，风电机组的状态监测方式一般是在线监测主传动轴承的温度参数判断轴承的运行情况，在集中监控系统中显示。有些风电设备配置了主传动轴承的在线振动监测装置。随着运行时间的积累或发现设备有异常状态倾向时，部分机组也零星开展油品的化验、振动的精密诊断。上述监测工作虽然能够发现部分设备潜在的故障，但只是监测了设备某一方面或局部的设备状态，从故障监测的覆盖面及发现设备隐患的针对性、及时性方面都存在明显的局限，无法全面预测风电机组可能发生的机械故障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能风力发电机组监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能风力发电机组监测装置，包括导流罩、发电机外壳和尾舵，所述导流罩后部通过螺栓固定连接有风叶，所述风叶后部设有法兰盘，所述法兰盘后部还安装有前端盖，所述发动机外壳内部设有定子、转子和集电环且通过后端盖和立杆法兰连接成一体，所述后端盖后部还连接有尾舵，所述尾舵的中部设有后风帽。所述发动机外壳内部还设有振动加速度传感器、振动涡流传感器、光电转速传感器、金属颗粒检测传感器、多路前置信号处理模块、同步多路模数转换模块、信号处理传送模块和上位机，所述振动加速度传感器和光电转速传感器均设置在转子上，所述振动涡流传感器设于风力发电机组风叶主轴上，所述振动加速度传感器、振动涡流传感器、光电转速传感器和金属颗粒检测传感器的信号输出端分别与多路前置信号处理模块的信号输入端连接，所述多路前置信号处理模块的信号输出端与同步多路模数转换模块的输入端连接，所述同步多路模数转换模块的输出端与信号处理传送模块的信号输入端连接，所述信号处理传送模块通过有线和无线的方式与上位机连接。
优选的，所述发动机外壳内部还设有安装盘箱，所述安装盘箱包括温度传感器和电加热器，且所述温度传感器信号输出端与多路前置信号处理模块信号输入端连接，所述多路前置信号处理模块的电源输出端与电加热器的电源输入端连接。
优选的，所述发动机外壳内部还设有逆变器。
优选的，所述风叶为玻璃钢材料和炭纤维材料均匀热混合、冷却成型的结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该节能风力发电机组监测装置，通过设置监测装置，可实时监测风力发电机状态，使现场的操作维护人员有效掌握设备当前的运行状态，避免了人力检测的缺陷，保证了风力发电机组的正常运行，提高了风力发电机组的使用率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构框图。
图中：1导流罩、2风叶、3法兰盘、4前端盖、5发动机外壳、51振动加速度传感器、52振动涡流传感器、53光电转速传感器、54金属颗粒检测传感器、55多路前置信号处理模块、56同步多路模数转换模块、57信号处理传送模块、58上位机、6定子、7转子、8集电环、9后端盖、10立杆法兰、11尾舵、12后风帽、13安装盘箱、131温度传感器、132电加热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种节能风力发电机组监测装置，包括导流罩1、发电机外壳5和尾舵11，所述导流罩1后部通过螺栓固定连接有风叶2，所述风叶2为玻璃钢材料和炭纤维材料均匀热混合、冷却成型的结构，所述风叶2后部设有法兰盘3，所述法兰盘3后部还安装有前端盖4，所述发动机外壳5内部设有定子6、转子7和集电环8且通过后端盖9和立杆法兰10连接成一体，所述后端盖9后部还连接有尾舵11，所述尾舵11的中部设有后风帽12，所述发动机外壳5内部还设有振动加速度传感器51、振动涡流传感器52、光电转速传感器53、金属颗粒检测传感器54、多路前置信号处理模块55、同步多路模数转换模块56、信号处理传送模块57和上位机58，所述振动加速度传感器51和光电转速传感器53均设置在转子7上，所述振动涡流传感器52设于风力发电机组风叶2主轴上，所述振动加速度传感器51、振动涡流传感器52、光电转速传感器53和金属颗粒检测传感器54的信号输出端分别与多路前置信号处理模块55的信号输入端连接，所述多路前置信号处理模块55的信号输出端与同步多路模数转换模块56的输入端连接，所述同步多路模数转换模块56的输出端与信号处理传送模块57的信号输入端连接，所述信号处理传送模块57通过有线和无线的方式与上位机58连接，所述发动机外壳内部5还设有安装盘箱13，所述安装盘箱13包括温度传感器131和电加热器132，且所述温度传感器131信号输出端与多路前置信号处理模块55信号输入端连接，所述多路前置信号处理模块55的电源输出端与电加热器132的电源输入端连接，所述发动机外壳5内部还设有逆变器。
工作原理：工作时，通过振动涡流传感器52用于检测叶轮主轴轴向与径向的位移量，监测主轴和叶轮发生的不平衡、不对中、过度磨损和安装松动类故障，通过光电转速传感器53，以获取发电机的转速数据，确定主传动各部件运行过程中出现的故障特征频率，便于主传动机械类故障判别，通过上位机58可设于控制机房用于接收监测数据后提供数据保存、查询、趋势分析、状态预警和故障诊断等功能，为风力发电机组运行操作、维护人员把握风力发电机组运行状态提供依据，同步多路模数转换模块56获取的转速信号可作为振动信号同步采集的触发条件，实现对振动信号进行同步采集，其也是振动信号分析中的重要参数。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种节能风力发电机组监测装置，包括导流罩(1)、发电机外壳(5)和尾舵(11)，其特征在于：所述导流罩(1)后部通过螺栓固定连接有风叶(2)，所述风叶(2)后部设有法兰盘(3)，所述法兰盘(3)后部还安装有前端盖(4)，所述发动机外壳(5)内部设有定子(6)、转子(7)和集电环(8)且通过后端盖(9)和立杆法兰(10)连接成一体，所述后端盖(9)后部还连接有尾舵(11)，所述尾舵(11)的中部设有后风帽(12)，所述发动机外壳(5)内部还设有振动加速度传感器(51)、振动涡流传感器(52)、光电转速传感器(53)、金属颗粒检测传感器(54)、多路前置信号处理模块(55)、同步多路模数转换模块(56)、信号处理传送模块(57)和上位机(58)，所述振动加速度传感器(51)和光电转速传感器(53)均设置在转子(7)上，所述振动涡流传感器(52)设于风力发电机组风叶(2)主轴上，所述振动加速度传感器(51)、振动涡流传感器(52)、光电转速传感器(53)和金属颗粒检测传感器(54)的信号输出端分别与多路前置信号处理模块(55)的信号输入端连接，所述多路前置信号处理模块(55)的信号输出端与同步多路模数转换模块(56)的输入端连接，所述同步多路模数转换模块(56)的输出端与信号处理传送模块(57)的信号输入端连接，所述信号处理传送模块(57)通过有线和无线的方式与上位机(58)连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能风力发电机组监测装置，其特征在于：所述发动机外壳内部(5)还设有安装盘箱(13)，所述安装盘箱(13)包括温度传感器(131)和电加热器(132)，且所述温度传感器(131)信号输出端与多路前置信号处理模块(55)信号输入端连接，所述多路前置信号处理模块(55)的电源输出端与电加热器(132)的电源输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种节能风力发电机组监测装置，其特征在于：所述发动机外壳(5)内部还设有逆变器。
4.根据权利要求1所述的一种节能风力发电机组监测装置，其特征在于：所述风叶(2)为玻璃钢材料和炭纤维材料均匀热混合、冷却成型的结构。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113848513A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种多功能传感器及其应用方法 |
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2017
- 2017-01-17 CN CN201710041434.XA patent/CN106837708A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN113848513A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种多功能传感器及其应用方法 |
| CN113848513B (zh) * | 2021-09-23 | 2024-02-20 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种多功能传感器及其应用方法 |
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20170613 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |