CN114109741B - 风力发电机轴对中监测系统及方法 - Google Patents

风力发电机轴对中监测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机轴对中监测系统及方法,包括监测装置、机舱控制柜和塔基控制柜,所述监测装置包括上安装架和下安装架,上安装架包括横梁,横梁两端通过F型夹与发电机底部固定,横梁上安装有倾角仪,下安装架包括底架,底架通过G型夹与发电机基座固定,底架对应横梁正下方的位置设置有与横梁连接的拉绳传感器,底架上设置有支架,支架与横梁在同一高度的位置设置有两个与横梁连接的拉绳传感器,倾角仪和各个拉绳传感器均与机舱控制柜通信,机舱控制柜根据倾角仪和各个拉绳传感器检测信息监测发电机轴对中状态,并将监测结果传输到塔基控制柜。本发明安装方便,适用范围广,监测结果准确。

Description

风力发电机轴对中监测系统及方法
技术领域
本发明涉及电机轴监测系统及方法,具体涉及一种风力发电机轴对中监测系统及方法。
背景技术
由于自然资源的短缺,各国纷纷寻求新的能源并投入了大量的人力物力,因此风力发电技术得以逐渐发展。风力发电机组的两大核心部件分别是齿轮箱和发电机。发电机组时刻处于运行状态,无可避免会产生振动,导致齿轮箱高速轴与发电机轴出现轴偏移情况。如不及时进行校正,严重时会导致发电机组损坏,不得已停机也会造成经济损失。为了避免无法及时发现轴出现偏移情况,对轴状态进行监测是必要的,当监测到轴状态出现偏移并且偏移超过安全阈值时及时需对轴进行对中修正。
中国专利201811267829.2公开了一种风力发电机联轴器对中状态智能监测系统及方法,将四个声发射传感器安装在联轴器防护罩内,利用监测报警系统对捕捉到的信号进行数据分析和故障报警从而对发电机对中情况进行诊断。此监测方法需要将联轴器防护罩进行拆解,在一定程度上给安装监测装置增加了难度;中国专利202010232167.6公开了一种风力发电机组轴系对中监测装置及监测方法,将振动传感器和转速传感器安装在齿轮箱和发电机上,再利用监控机对采集到的监测数据进行分析、计算得出风力发电机联轴器对中情况。此监测方法在安装传感器时需要对发电机和齿轮箱进行安装前准备,可能会对发电机组的齿轮箱和发电机本体造成一定的损伤,不具有通用性,无法适应多数发电机组。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种风力发电机轴对中监测系统,解决安装不便,不具有通用性的问题。
本发明的另一目的是提供一种风力发电机轴对中监测系统的监测方法,解决监测结果易受干扰,误差大的问题。
技术方案:本发明所述的风力发电机轴对中监测系统包括监测装置、机舱控制柜和塔基控制柜,所述监测装置包括上安装架和下安装架,所述上安装架包括横梁,横梁两端通过F型夹与发电机底部固定,所述横梁上安装有倾角仪,所述下安装架包括底架,所述底架通过G型夹与发电机基座固定,所述底架对应横梁正下方的位置设置有与横梁连接的拉绳传感器,所述底架上设置有支架,所述支架与横梁在同一高度的位置设置有两个与横梁连接的拉绳传感器,所述倾角仪和各个拉绳传感器均与机舱控制柜通信,机舱控制柜根据倾角仪和各个拉绳传感器检测信息监测发电机轴对中状态,并将监测结果传输到塔基控制柜。
为了方便与发电机固定,所述F型夹包括鸭嘴杆、活动臂和螺杆,所述活动臂一端与鸭嘴杆连接,另一端与螺杆通过螺纹孔连接,所述螺杆上端设置有压块,下端设置有手柄。
为了方便与发电机底座连接,所述G型夹包括C型杆,所述C型杆下侧通过螺纹孔安装有螺杆,所述螺杆上端设置有压块,下端设置有手柄。
本发明所述的风力发电机轴对中监测系统的监测方法,包括以下步骤:
(1)建立发电机坐标系,以发电机轴轴线作为坐标系X轴,以与X轴垂直的直线作为Y轴,且X轴与Y轴组成的XY平面与发电机基座面平行,以与X轴和Y轴均垂直且穿过X、Y轴交点直线作为坐标轴Z轴;
(2)根据与横梁在同一高度的两个拉绳传感器监测的偏移值是否相同确定XY平面发电机轴对中状态,XY平面内发电机轴平行不对中时,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ即为两个拉绳传感器测量的数值,XY平面内发电机轴角度不对中时,根据两个拉绳传感器的测量的数值计算偏移角Δφ,通过解耦算法计算横梁正下方的位置的拉绳传感器因偏移产生的偏差值,根据偏差值得到发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ;
(3)根据倾角仪测试的角度偏移数值和横梁正下方的位置的拉绳传感器的数值确定XZ平面内发电机轴对中状态,XZ平面内发电机轴平行不对中时,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ即为拉绳传感器测量的数值,XZ平面内发电机轴角度不对中时,偏移角Δφ即为倾角仪测量的数值,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ即为拉绳传感器的数值;
(4)根据倾角仪测试的角度偏移数值和横梁正下方的拉绳传感器的数值确定YZ平面内发电机轴对中状态,YZ平面内发电机轴平行不对中时,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ即为拉绳传感器测量的数值,YZ平面内发电机轴角度不对中时,偏移角Δφ即为倾角仪测量的数值,通过解耦算法计算横梁正下方的位置的拉绳传感器因偏移产生的偏差值,根据偏差值得到发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ。
其中,所述步骤(2)具体为:两个拉绳距离传感器测量得到的数值Δy1和Δy2,Δy1和Δy2一致时,则发电机在XY平面出现平行不对中,此时发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔY=Δy1=Δy2
Δy1和Δy2的数值不一致时,则发电机在XY平面出现角度不对中,此时发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为Δθ,其中其中L为两个传感器之间的距离;若出现逆时针转动,测量NV长度和∠NVT,NV为发电机XY面中心点N与拉绳传感器测量点V点连线,∠NVT为NV与发电机底座连线夹角,μ与η为发电机绕XY平面中心点N旋转角度,ΔZ的具体计算如下:
∠V1VU=90°-(∠NVV1-∠NVT)
ΔZ2=|V1U-VU|
ΔZ=ΔZ1+ΔZ2
若出现顺时针转动,ΔZ的具体计算如下:
∠V2VU=360°-90°-∠NVT-∠NVV2
ΔZ3=|V2U-VU|
ΔZ=ΔZ1-ΔZ3
所述步骤(3)具体为:横梁正下方拉绳距离传感器测得横梁在Z轴方向的位移ΔZ4,倾角仪测得发电机的角度偏移当角度偏移/>数值为0时,而拉绳距离传感器数值发生变化时,则发电机在XZ平面出现平行不对中,此时发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔZ=ΔZ4;当角度偏移/>数值不为0时,则发电机在XZ平面出现角度不对中情况,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为/>发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔZ=ΔZ4
所述步骤(4)具体为:横梁正下方拉绳距离传感器测得横梁在Z轴方向的位移ΔZ5,倾角仪测得发电机的角度偏移Δφ,当角度偏移Δφ数值为0时,而拉绳距离传感器数值发生变化时,则发电机在YZ平面出现平行不对中,此时发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔZ=ΔZ5
当角度偏移Δφ数值不为0时,则发电机在YZ平面出现角度不对中,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为Δφ;若出现顺时针转动,通过测量得出β角、OC2和OC长度和CP长度,OC为发电机YZ平面中心点O与拉绳传感器测量点C连线,CP为拉绳传感器测量点C与拉绳传感器固定点P连线,α与β为发电机绕YZ平面中心点O顺时针和逆时针的旋转角度,ΔZ的具体计算如下:
∠C2CP=180°-(∠OCC2-∠OCA)
ΔZ6=PC2-PC
ΔZ=ΔZ5-ΔZ6
若出现逆时针转动,通过测量得出α角、OC1和OC、∠OCD,ΔZ的具体计算如下:
∠PCD=90°
∠C1CP=90°-(∠OCC1-∠OCD)
ΔZ7=PC-PC1
ΔZ=ΔZ5+ΔZ7
若发电机向Y轴正方向平行移动,通过测量获得CQ、C1Q、C2Q长度,其中CQ为拉绳传感器测量点C与拉绳传感器固定点Q连线,ΔZ的具体计算如下:
ΔZ8=C1Q-CQ
ΔZ=ΔZ5-ΔZ8
若发电机向Y轴负方向平行移动,ΔZ的具体计算如下:
ΔZ9=C2Q-CQ
ΔZ=ΔZ5-ΔZ9
有益效果:本发明将拉绳传感器和倾角仪安装在上安装框架和下安装框架,上安装框架和下安装框架分别通过F型夹和G型夹将框架分别安装在发电机和发电机基座上。不需要对发电机进行拆解,对发电机外壳不会造成破坏;监测系统分别设置机舱控制柜和塔基控制柜,塔基控制柜位于发电机塔底,可以免去技术人员爬高的风险,在地面便可对发电机组的状态进行检查,及时发现故障;倾角仪在工作时会因为受到发电机工作产生的磁场影响导致监测误差,利用两个拉绳传感器采集数据并进行计算分析得到XY平面产生的角度不对中误差值,以此代替倾角仪,避免倾角仪受磁场影响产生监测误差;利用解耦算法对拉绳传感器收集的数据进行进一步解算,避免因角度偏差对拉绳传感器数值产生影响,使传感器收集的数据更准确,操作人员能更好根据监测数据判断发电机状态。
附图说明
图1为系统整体结构示意图;
图2为主体框架在风力发电机的安装及坐标系示意图;
图3为上框架结构示意图;
图4为上框架在发电机上安装示意图;
图5为下框架结构示意图;
图6为下框架在发电机基座的安装示意图;
图7为上安装框架和下安装框架安装配合示意图;
图8为控制系统硬件原理图;
图9为机舱控制柜结构示意图;
图10为塔基控制柜结构示意图;
图11为YZ平面角度偏差解耦示意图;
图12为YZ平面平行度偏差解耦示意图;
图13为XY平面角度偏差解耦示意图;
图14风电机Y轴平行不对中监测结果图;
图15风电机Z轴平行不对中监测结果图;
图16风电机绕X轴角度不对中监测结果图;
图17风电机绕Y轴角度不对中监测结果图;
图18风电机绕Z轴角度不对中监测结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
图1所示为系统整体结构示意图,该系统主要由监测装置4、机舱控制柜2、塔基控制柜3等几部分组成。监测装置4安装在风力发电机1和底座5上,监测装置4通过RS485将采集到的数据传输给机舱控制柜2,机舱控制柜2通过RS485将数据传输给塔基控制柜3。
监测装置4主要由上安装框架6和下安装框架7组成,在风力发电机的安装位置如图2所示。建立图2所示的发电机坐标系,以发电机轴轴线作为坐标系X轴,以与X轴垂直的直线作为Y轴,且X轴与Y轴组成的XY平面与发电机基座面平行,以与X轴和Y轴均垂直且穿过X、Y轴交点直线作为坐标轴Z轴。
图3所示是上安装框架示意图,上安装框架主要由倾角仪8、F型夹9和10组成。其中F型夹由螺杆11、手柄12、压块13、活动臂14和鸭嘴杆15组成。
图4所示是上安装框架16在发电机1安装示意图,通过图3所示的F型夹9和10将上安装框架16与发电机1进行紧固连接。安装时将F型夹鸭嘴杆15的压块与发电机底座上表面接触,压块13与发电机底座下表面接触,调整活动臂14至合适位置,转动手柄12带动螺杆11使压块13和鸭嘴杆15压块可以压紧被夹持物,实现上安装框架与发电机的紧固连接。
图5所示是下安装框架示意图,下安装框架主要由G型夹17和21、Ⅲ号拉绳传感器18、Ⅱ号拉绳传感器19和Ⅰ号拉绳传感器20组成。其中G型夹由压块22、螺杆23、手柄24和C型杆25组成。
图6所示是下安装框架26在发电机基座5安装示意图,通过图4所示G型夹17和21将下安装框架26与发电机基座5进行紧固连接。安装时将图5所示G型夹C型夹压块与发电机基座上表面接触,压块22与发电机基座下表面接触,转动手柄24带动螺杆23使C形块25压块与压块22压紧被夹持物,实现下安装框架与发电机基座的紧固连接。
图7所示是上安装框架和下安装框架间配合示意图,A点即拉绳传感器18与铝型材28安装位置点,B点即拉绳传感器19与铝型材28安装位置点,M点即拉绳传感器20与铝型材28安装位置点。上安装框架与下安装框架配合安装时应确保铝型材28与铝型材27平行,铝型材28与拉绳传感器18和拉绳传感器19连线平行。
图8所示是控制系统硬件原理图,拉绳传感器18和19和20、倾角仪8均是通过RS485与机舱控制柜工控机进行连接,机舱控制柜接入220V电源,通过220V转12V降压电源对拉绳传感18和19和20、倾角仪8进行供电。机舱控制柜和塔基控制柜通过RS485连接两台工控机进行通讯。
图9所示是机舱控制柜结构示意图,主要由航空插头29、空气开关30、220V转12V降压电源31、RS485转换器32、无线通讯设备33和工控机34组成。机舱控制柜内置的工控机34代替传统计算机并接受传感器18和19和20、倾角仪8采集的数据,且无需外设即可通过触控屏对工控机进行操作。
图10所示是塔基控制柜结构示意图,主要由无线通讯设备35、工控机36、指示灯37、开关38和航空插头39组成。塔基控制柜内置工控机36功能与机舱控制柜内置工控机34一致,通过RS485与机舱控制柜进行连接。
XY平面内发电机轴对中状态主要会发生两种情况平行不对中和角度不对中,其中平行不对中偏差为ΔY和角度不对中偏差为Δθ。利用图5所示的Ⅱ号拉绳距离传感器19和Ⅲ号拉绳距离传感器18可以分别监测图7所示的A、B两点的偏移值Δy1和Δy2。利用倾角仪8可以测得发电机的角度偏移Δφ。
当发电机出现偏移情况时,若Ⅱ号拉绳距离传感器19和Ⅲ号拉绳距离传感器18所测量得到的数值Δy1和Δy2一致时,则发电机在XY平面出现平行不对中情况。发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔY=Δy1=Δy2,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔZ=ΔZ1
当Δy1和Δy2的数值不一致时,则发电机在XY平面出现角度不对中情况,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为Δθ。其中Δφ可以通过Δy1和Δy2计算得到,其中L为图7中A、B两点的长度。
如图11所示,V点、V2点、V1点为拉绳传感器初始状态、顺时针转动及逆时针转动的测量点,U点为拉绳传感器固定点,在XY平面,Ⅰ号拉绳位移传感器20受到角度偏移而影响数据实时采集。
若出现逆时针转动,∠NVT度数、NV长度可通过测量得到。其中NV为发电机XY面中心点N与拉绳传感器测量点V点连线,∠NVT为NV与发电机底座LT连线夹角,μ与η为发电机绕XY平面中心点N逆时针和顺时针旋转角度。
∠V1VU=90°-(∠NVV1-∠NVT)
ΔZ2=|V1U-VU
ΔZ=ΔZ1+ΔZ2
若出现顺时针转动,NV可通过测量得出。其中:
∠V2VU=360°-90°-∠NVT-∠NVV2
ΔZ3=|V2U-VU|
ΔZ=ΔZ1-ΔZ3
XZ平面内发电机轴对中状态主要会发生两种情况平行不对中和角度不对中,其中平行不对中偏差为ΔZ和角度不对中偏差为利用图5所示的Ⅰ号拉绳距离传感器20可以测得铝型材M点在Z轴方向的位移Δz1,利用图3所示的倾角仪8可以测得发电机的角度偏移/>
当角度偏移数值为0时,而Ⅰ号拉绳距离传感器20数值发生变化时,则发电机在XZ平面出现平行不对中情况。发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔZ=ΔZ4
当角度偏移数值不为0时,则发电机在XZ平面出现角度不对中情况,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为/>此时发电机在XZ平面出现角度不对中情况会对Ⅰ号拉绳距离传感器20产生影响较小,忽略不计。
YZ平面内发电机轴对中状态主要会发生两种情况平行不对中和角度不对中,其中平行不对中偏差为ΔZ和角度不对中偏差为Δφ。利用图5所示的Ⅰ号拉绳距离传感器20可以测得图7铝型材M点在Z轴方向的位移ΔZ5,利用图3所示的倾角仪8可以测得发电机的角度偏移Δφ。
当角度偏移Δφ数值为0时,而Ⅰ号拉绳距离传感器20数值发生变化时,则发电机在YZ平面出现平行不对中情况。发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔZ=ΔZ5
当角度偏移Δφ数值不为0时,则发电机在YZ平面出现角度不对中情况,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为Δφ。此时发电机在YZ平面出现角度不对中情况会对Ⅰ号拉绳距离传感器20产生影响,为了消除误差,从发电机YZ视图方向进行分析计算。
如图12所示,YZ平面,C点、C1点、C2点分别为拉绳传感器初始状态、逆时针转动和顺时针转动后的测量点,P点为拉绳传感器固定点,Ⅰ号拉绳位移传感器20受到角度偏移的影响,Ⅰ号拉绳传感器20的数值会因角度偏移而产生变化。此数值变化会使塔基控制柜错误报警发电机发生了平行不对中情况。
为了尽可能消除这一误差,需计算出因角度偏移产生的偏差值。
若出现顺时针转动,图示β角、OC2和OC长度和CP长度可通过测量得出,其中,OC为发电机YZ平面中心店O与拉绳传感器测量点C连线,CP为拉绳传感器测量点C与拉绳传感器固定点P连线,α与β为发电机绕YZ平面中心点O旋转角度,。
∠C2CP=180°-(∠OCC2-∠OCA)
ΔZ6=PC2-PC
ΔZ=ΔZ5-ΔZ6
若出现逆时针转动,图示α角、OC1和OC、∠OCD都可通过测量的出,其中:
∠PCD=90°
∠C1CP=90°-(∠OCC1-∠OCD)
ΔZ7=PC-PC1
ΔZ=ΔZ5+ΔZ7
如图13所示,在YZ平面,C点、C1点、C2点为拉绳传感器初始状态、逆时针转动及顺时针转动的测量点,Q点为拉绳传感器固定点,Ⅰ号拉绳位移传感器20受到平行偏移而影响数据实时采集。
若发电机向图2所示Y轴正方向平行移动,图12中CQ、C1Q、C2Q长度均可通过拉绳传感器获得,其中CQ为拉绳传感器测量点C与拉绳传感器固定点Q连线。
ΔZ8=C1Q-CQ
ΔZ=ΔZ5-ΔZ8
若发电机向图2所示Y轴负方向平行移动:
ΔZ9=C2Q-CQ
ΔZ=ΔZ5-ΔZ9
图14所示是风电机Y轴平行不对中监测结果图,利用图5所示Ⅱ号拉绳距离传感器19和Ⅲ号拉绳距离传感器18监测发电机Y轴方向偏移,Ⅱ号拉绳距离传感器19和Ⅲ号拉绳距离传感器18实时采集数据作为传感器当前值,拉绳传感器18和19当前值与初始值之间差值为Y轴方向平行不对中偏移量。
图15所示是风电机Z轴平行不对中监测结果图,利用图6所示Ⅰ号拉绳位移传感器20监测发电机Z轴方向偏移,Ⅰ号拉绳位移传感器20实时采集数据作为传感器当前值,Ⅰ号拉绳位移传感器当前值与初始值之间差值为Z轴方向平行不对中偏移量。
图16所示是风电机绕X轴角度不对中监测结果图,利用图3所示倾角仪可测得发电机绕X轴角度偏移量。
图17所示是风电机绕Y轴角度不对中监测结果图,利用图3所示倾角仪可测得发电机绕Y轴角度偏移量。
图18所示是风电机绕Z轴角度不对中监测结果图,利用图5所示Ⅱ号拉绳距离传感器19和Ⅲ号拉绳距离传感器18监测发电机绕Z轴角度偏移量。计算Ⅱ号拉绳距离传感器19和Ⅲ号拉绳距离传感器18实时采集数据的差值ΔY′,利用公式其中L为图7A、B两点距离,可得出发电机绕Z轴角度偏移量。

Claims (4)

1.一种风力发电机轴对中监测系统的监测方法,该监测系统包括监测装置、机舱控制柜和塔基控制柜,所述监测装置包括上安装架和下安装架,所述上安装架包括横梁,横梁两端通过F型夹与发电机底部固定,所述横梁上安装有倾角仪,所述下安装架包括底架,所述底架通过G型夹与发电机基座固定,所述底架对应横梁正下方的位置设置有与横梁连接的拉绳传感器,所述底架上设置有支架,所述支架与横梁在同一高度的位置设置有两个与横梁连接的拉绳传感器,所述倾角仪和各个拉绳传感器均与机舱控制柜通信,机舱控制柜根据倾角仪和各个拉绳传感器检测信息监测发电机轴对中状态,并将监测结果传输到塔基控制柜;其特征在于,包括以下步骤:
(1)建立发电机坐标系,以发电机轴轴线作为坐标系X轴,以与X轴垂直的直线作为Y轴,且X轴与Y轴组成的XY平面与发电机基座面平行,以与X轴和Y轴均垂直且穿过X、Y轴交点直线作为坐标轴Z轴;
(2)根据与横梁在同一高度的两个拉绳传感器监测的偏移值是否相同确定XY平面发电机轴对中状态,XY平面内发电机轴平行不对中时,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ即为拉绳传感器测量的数值,XY平面内发电机轴角度不对中时,根据两个拉绳传感器的测量的数值计算偏移角Δφ,通过解耦算法计算横梁正下方的位置的拉绳传感器因偏移产生的偏差值,根据偏差值得到发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ;
所述步骤(2)具体为:两个拉绳距离传感器测量得到的数值Δy1和Δy2,Δy1和Δy2一致时,则发电机在XY平面出现平行不对中,此时发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔY=Δy1=Δy2
Δy1和Δy2的数值不一致时,则发电机在XY平面出现角度不对中,此时发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为Δθ,其中其中L为两个传感器之间的距离;若出现逆时针转动,测量NV长度和∠NVT,NV为发电机XY面中心点N与拉绳传感器测量点V点连线,∠NVT为NV与发电机底座连线夹角,ΔZ的具体计算如下:
∠V1VU=90°-(∠NVV1-∠NVT)
ΔZ2=|V1U-VU|
ΔZ=ΔZ1+ΔZ2
若出现顺时针转动,ΔZ的具体计算如下:
∠V2VU=360°-90°-∠NVT-∠NVV2
ΔZ3=|V2U-VU|
ΔZ=ΔZ1-ΔZ3
μ与η为发电机绕XY平面中心点N逆时针和顺时针旋转角度,V点、V2点、V1点为拉绳传感器初始状态、顺时针转动及逆时针转动的测量点,U点为拉绳传感器固定点,ΔZ1为横梁正下方的位置的拉绳传感器测得的位移;
(3)根据倾角仪测试的角度偏移数值和横梁正下方的位置的拉绳传感器的数值确定XZ平面内发电机轴对中状态,XZ平面内发电机轴平行不对中时,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ即为拉绳传感器测量的数值,XZ平面内发电机轴角度不对中时,偏移角Δφ即为倾角仪测量的数值,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ即为拉绳传感器的数值;
(4)根据倾角仪测试的角度偏移数值和横梁正下方的拉绳传感器的数值确定YZ平面内发电机轴对中状态,YZ平面内发电机轴平行不对中时,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ即为拉绳传感器测量的数值,YZ平面内发电机轴角度不对中时,偏移角Δφ即为倾角仪测量的数值,通过解耦算法计算横梁正下方的位置的拉绳传感器因偏移产生的偏差值,根据偏差值得到发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值ΔZ;
所述步骤(4)具体为:横梁正下方拉绳距离传感器测得横梁在Z轴方向的位移ΔZ5,倾角仪测得发电机的角度偏移Δφ,当角度偏移Δφ数值为0时,而拉绳距离传感器数值发生变化时,则发电机在YZ平面出现平行不对中,此时发电机实时轴线与初始轴线
之间的偏移值为ΔZ=ΔZ5
当角度偏移Δφ数值不为0时,则发电机在YZ平面出现角度不对中,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为Δφ;若出现顺时针转动,通过测量得出β角、OC2和OC长度和CP长度,OC为发电机YZ平面中心店O与拉绳传感器测量点C连线,CP为拉绳传感器测量点C与拉绳传感器固定点P连线,α与β为发电机绕YZ平面中心点O旋转角度,ΔZ的具体计算如下:
∠C2CP=180°-(∠OCC2-∠OCA)
ΔZ6=PC2-PC
ΔZ=ΔZ5-ΔZ6
若出现逆时针转动,通过测量得出α角、OC1和OC、∠OCD,ΔZ的具体计算如下:
∠PCD=90°
∠C1CP=90°-(∠OCC1-∠OCD)
ΔZ7=PC-PC1
ΔZ=ΔZ5+ΔZ7
若发电机向Y轴正方向平行移动,通过测量获得CQ、C1Q、C2Q长度,其中CQ为拉绳传感器测量点C与拉绳传感器固定点Q连线,ΔZ的具体计算如下:
ΔZ8=C1Q-CQ
ΔZ=ΔZ5-ΔZ8
若发电机向Y轴负方向平行移动,ΔZ的具体计算如下:
ΔZ9=C2Q-CQ
ΔZ=ΔZ5-ΔZ9
2.根据权利要求1所述的风力发电机轴对中监测系统的监测方法,其特征在于,所述F型夹包括鸭嘴杆、活动臂和螺杆,所述活动臂一端与鸭嘴杆连接,另一端与螺杆通过螺纹孔连接,所述螺杆上端设置有压块,下端设置有手柄。
3.根据权利要求1所述的风力发电机轴对中监测系统的监测方法,其特征在于,所述G型夹包括C型杆,所述C型杆下侧通过螺纹孔安装有螺杆,所述螺杆上端设置有压块,下端设置有手柄。
4.根据权利要求1所述的风力发电机轴对中监测系统的监测方法,其特征在于,所述步骤(3)具体为:横梁正下方拉绳距离传感器测得横梁在Z轴方向的位移ΔZ4,倾角仪测得发电机的角度偏移当角度偏移/>数值为0时,而拉绳距离传感器数值发生变化时,则发电机在XZ平面出现平行不对中,此时发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔZ=ΔZ4;当角度偏移/>数值不为0时,则发电机在XZ平面出现角度不对中情况,发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为/>发电机实时轴线与初始轴线之间的偏移值为ΔZ=ΔZ4
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