CN117287353A - 风力机风轮的不平衡力检测方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

风力机风轮的不平衡力检测方法、装置、电子设备及介质 Download PDF

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CN117287353A
CN117287353A CN202311345957.5A CN202311345957A CN117287353A CN 117287353 A CN117287353 A CN 117287353A CN 202311345957 A CN202311345957 A CN 202311345957A CN 117287353 A CN117287353 A CN 117287353A
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胡启龙
张恒
张卫军
赵博
卫大为
李会洲
王丹
陈旭东
王博远
韩传高
董雷
马晓珑
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Abstract

本公开提出一种风力机风轮的不平衡力检测方法和装置，风力机包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；包括：确定风轮轴的属性信息，控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变，根据属性信息、预设频率、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息，能够提高风力机风轮的不平衡力检测灵敏度，有效提升风力机风轮的不平衡力检测效果。

Description

风力机风轮的不平衡力检测方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本公开涉及风力机设备维护管理技术领域，具体涉及一种风力机风轮的不平衡力检测方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
受叶片加工精度、材质不均匀、叶片损伤、安装质量、野外恶劣环境等方面因素的影响，风力机组的风轮容易产生不平衡，风轮旋转时就会产生周期性变化的离心力，引起机组振动，产生动应力，导致部件失效或疲劳损坏。大功率风力机叶片越来越长，很难在实验室开展动平衡检测，在风力机整机组装状态下现场开展风轮不平衡力检测，具有重要意义。
风轮不平衡力检测是风力机设备维护管理的重要工作，目前主要有2种方法：(1)拉力检测法，风轮不平衡力会在轴上产生附加扭矩，在停机状态下，利用拉力计在联轴节半径处对齿轮箱输出轴施加反向扭矩，使整个传动系统达到平衡。叶轮处于不同位置时，齿轮箱输出轴联轴节处检测到的拉力不同，呈正弦曲线规律变化，通过分别对叶轮处于12个角度处的状态进行检测，可得到最大拉力值，从而计算出由叶轮不平衡质量产生的扭矩，并计算出不平衡力。(2)振动检测法，该方法建立在影响系数法的基础上，需要在风轮主轴承上安装振动传感器，检测风轮旋转过程中产生的振动信号，认为振动幅值和不平衡力成正比，振动相位和不平衡力角度之间有关联，从而计算出不平衡力。
拉力检测法需要在停机状态下进行检测，只有当不平衡量比较大时，才能产生比较大的扭矩，才能检测出不平衡力，检测灵敏度较低，振动检测法需要通过配重试验获取配重对振动的影响系数，进而才能确定不平衡力，无法直接检测出不平衡力，风轮转速很低，振动频率很低，一般振动传感器或低频振动传感器无法满足测试要求，容易产生较大测量误差，一般需要采用专门设计的超低频振动传感器，成本较高，此外，为了测量相位，还需要配备专用的键相传感器。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本公开的目的在于提出一种风力机风轮的不平衡力检测方法、装置、电子设备和存储介质，能够提高风力机风轮的不平衡力检测灵敏度，有效提升风力机风轮的不平衡力检测效果。
为达到上述目的，本公开第一方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法，风力机至少包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；其中，方法包括：确定风轮轴的属性信息；控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴；在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变；根据属性信息、预设频率、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息。
为达到上述目的，本公开第二方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测装置，风力机至少包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；其中，装置包括：第一确定模块，用于确定风轮轴的属性信息；第一获取模块，用于控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴；第二获取模块，用于在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变；第二确定模块，用于根据属性信息、预设频率、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息。
本公开第三方面实施例提出的电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如本公开第一方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法。
本公开第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法。
本公开第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如本公开第一方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法。
本公开提供的风力机风轮的不平衡力检测方法、装置、电子设备和存储介质，其中，风力机包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；本公开通过确定风轮轴的属性信息，控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴，在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变，根据属性信息、预设频率、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息，由此，能够提高风力机风轮的不平衡力检测灵敏度，有效提升风力机风轮的不平衡力检测效果。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本公开一实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法的流程示意图；
图2是本公开一实施例提出的风力机的结构示意图；
图3A是本公开一实施例提出的风轮轴的切面示意图；
图3B是本公开一实施例提出的风轮轴的三维示意图；
图3C是本公开一实施例提出的惠斯通全桥电路的示意图；
图3D是本公开一实施例提出的轴段受力分析模型的示意图；
图4是本公开另一实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法的流程示意图；
图5是本公开一实施例提出的不平衡力的矢量信息示意图；
图6是本公开一实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测装置的结构示意图；
图7示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
图1是本公开一实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法的流程示意图。
其中，需要说明的是，本实施例的风力机风轮的不平衡力检测方法的执行主体为风力机风轮的不平衡力检测装置，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以配置在电子设备中，电子设备可以包括但不限于终端、服务器端等，如终端可为手机、掌上电脑等。
本公开实施例中，参见图2，图2是本公开一实施例提出的风力机的结构示意图，风力机至少包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴。
如图1所示，该风力机风轮的不平衡力检测方法，包括：
S101：确定风轮轴的属性信息。
其中，风轮轴的属性信息可以用于描述风轮轴的特征，该属性信息可以具体例如为风轮轴的轴段材料的弹性模量，风轮轴直径，风轮轴的轴段长度等，对此不做限制。
S102：控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴。
其中，第一横截面可以是风轮轴靠近主主轴承侧的任意横截面，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴。
举例而言，可以是在第一横截面中任意选择一个角度，将其标记为0°，顺风轮旋转方向标记角度，0°和180°的连线为第一方向轴，90°和270°的连线构成第二方向轴，参见图3A，图3A是本公开一实施例提出的风轮轴的切面示意图。
本公开实施例中，可以是控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后，测试风轮在静止状态下，沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变。
举例而言，参见图3A，图3B，图3B是本公开一实施例提出的风轮轴的三维示意图，可以是在风轮轴第一横截面的0°、90°、180°和270°角度处各布置一组测量弯曲变形的应变片，分别将风轮轴0°、10°、20°、30°、……350°角度向上，测试风轮静止状态下，风轮轴各角度处沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变。
举例而言，本公开实施例中，参见图3C，图3C是本公开一实施例提出的惠斯通全桥电路的示意图，即可以是基于惠斯通全桥电路测试风轮静止状态下，风轮轴各角度处沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变。
S103：在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变。
本公开实施例中，预设频率可以是风力机风轮在受到环境风作用下的转动频率，或者，该预设频率还可以是联合实际业务场景中的风力机风轮的不平衡力检测需求，自适应设置，对此不做限制。
本公开实施例中，可以是在环境风的作用下，控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率ω持续转动，并基于如上述图3C所示的惠斯通全桥电路测试风轮，测试风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变。
S104：根据属性信息、预设频率、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮的不平衡力的矢量信息。
其中，风轮的不平衡力的矢量信息包括，不平衡力的幅值和不平衡力的角度。
可选地，一些实施例中，根据属性信息、预设频率、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息，可以是根据属性信息、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮沿第一方向轴的第一激振力和沿第二方向轴第二激振力，再根据预设频率，第一激振力和第二激振力，确定风轮不平衡力的矢量信息。
可选地，一些实施例中，根据属性信息、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮沿第一方向轴的第一激振力和沿第二方向轴第二激振力，可以是确定多个第一弯曲应变的第一应变平均值，多个第二弯曲应变的第二应变平均值，多个第三弯曲应变的第三应变平均值，及多个第四弯曲应变的第四应变平均值，并确定第一应变平均值和第三应变平均值之间的第一应变差值，及第二应变平均值和第四应变平均值之间的第二应变差值，再根据属性信息和第一应变差值，确定第一激振力，并根据属性信息和第二应变差值，确定第二激振力。
也即是说，本公开实施例中，可以是确定多个第一弯曲应变的第一应变平均值多个第二弯曲应变的第二应变平均值/>多个第三弯曲应变的第三应变平均值/>及多个第四弯曲应变的第四应变平均值/>
本公开实施例在确定多个第一弯曲应变的第一应变平均值，多个第二弯曲应变的第二应变平均值，多个第三弯曲应变的第三应变平均值，及多个第四弯曲应变的第四应变平均值之后，可以确定第一应变平均值和第三应变平均值之间的第一应变差值Δεx，该确定方式为：
而后，可以确定第二应变平均值和第四应变平均值之间的第二应变差值Δεy，该确定方式为：
本公开实施例在确定第一应变平均值和第三应变平均值之间的第一应变差值，及第二应变平均值和第四应变平均值之间的第二应变差值，再根据属性信息和第一应变差值，确定第一激振力，并根据属性信息和第二应变差值，确定第二激振力。
本公开实施例中，根据属性信息和第一应变差值，确定第一激振力，可以是先确定沿第一方向轴的弯矩平均值差值ΔMx，该确定方式可以表示为：
其中，E为风轮轴的轴段材料的弹性模量，I为风轮轴的轴段的惯性矩，对于风轮轴而言，D为风轮轴直径。
本公开实施例，参见图3D，图3D是本公开一实施例提出的轴段受力分析模型的示意图，即可以在确定沿第一方向轴的弯矩平均值差值ΔMx之后，根据力矩平衡原理，确定第一激振力，该第一激振力Fx的确定方式可以表示：
Fx＝ΔMx/L；
其中，L为风轮中心到第一横截面的轴段距离。
本公开实施例中，根据属性信息和第二应变差值，确定第二激振力，可以是先确定沿第二方向轴的弯矩平均值差值ΔMy，该确定方式可以表示为：
其中，E为风轮轴的轴段材料的弹性模量，I为风轮轴的轴段的惯性矩，对于风轮轴而言，D为风轮轴直径。
本公开实施例中，参见图3D，即可以在确定沿第二方向轴的弯矩平均值差值ΔMy之后，根据力矩平衡原理，确定第二激振力，该第二激振力Fy的确定方式可以表示：
Fy＝ΔMy/L；
其中，L为风轮中心到第一横截面的轴段距离。
本公开实施例在确定风轮沿第一方向轴的第一激振力和沿第二方向轴第二激振力之后，可以根据预设频率，第一激振力和第二激振力，确定风轮不平衡力的矢量信息。
一些实施例中，根据预设频率，第一激振力和第二激振力，确定风轮不平衡力的矢量信息，可以是根据预设频率，第一激振力和第二激振力，通过测量和分析风轮振动的幅值和相位差，计算出不平衡力的大小，再根据第一激振力和第二激振力的分量，以及计算得到的不平衡力大小，确定不平衡力的方向。可以使用三角法或向量运算等方法来确定不平衡力的方向，再将不平衡力的大小和方向表示为矢量信息。
本公开实施例中，风力机包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；本公开通过确定风轮轴的属性信息，控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴，在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变，根据属性信息、预设频率、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息，由此，能够提高风力机风轮的不平衡力检测灵敏度，有效提升风力机风轮的不平衡力检测效果。
图4是本公开另一实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法的流程示意图。
如图4所示，该风力机风轮的不平衡力检测方法，包括：
S401：确定风轮轴的属性信息。
S402：控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴。
S403：在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变。
S404：根据属性信息、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮沿第一方向轴的第一激振力和沿第二方向轴第二激振力。
S401-S404的描述说明具体可以参见上述实施例，在此不再赘述。
S405：将第一激振力与预设频率的平方值之间的比值确定为风轮沿第一方向轴的第一不平衡力。
本公开实施例在根据属性信息、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮沿第一方向轴的第一激振力之后，可以将第一激振力与预设频率的平方值之间的比值确定为风轮沿第一方向轴的第一不平衡力，该第一不平衡力Ux的确定方式可以表示为：
Ux＝Fx/ω2。
S406：将第二激振力与预设频率的平方值之间的比值确定为风轮沿第二方向轴的第二不平衡力。
本公开实施例在根据属性信息、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮沿第二方向轴的第二激振力之后，可以将第二激振力与预设频率的平方值之间的比值确定为风轮沿第二方向轴的第二不平衡力，该第二不平衡力Uy的确定方式可以表示为：
Uy＝Fy/ω2。
S407：根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定风轮不平衡力的矢量信息。
可选地，一些实施例中，根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定风轮不平衡力的矢量信息，可以是根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定风轮不平衡力的幅值，并根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定风轮不平衡力的角度，再将风轮不平衡力的幅值和风轮不平衡力的角度共同作为矢量信息。
也即是说，本公开实施例中，参见图5，图5是本公开一实施例提出的不平衡力的矢量信息示意图，即可以是根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定风轮不平衡力的幅值U，该不平衡力的幅值的确定方式可以表示为：
其中，风轮不平衡力的角度的确定方式可以表示为：
其中，角度计算方式为从y轴正方向逆转为正。
本公开实施例中，通过确定风轮轴的属性信息，并控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，再在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变，并根据属性信息、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮沿第一方向轴的第一激振力和沿第二方向轴第二激振力，再将第一激振力与预设频率的平方值之间的比值确定为风轮沿第一方向轴的第一不平衡力，并将第二激振力与预设频率的平方值之间的比值确定为风轮沿第二方向轴的第二不平衡力，再根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定风轮不平衡力的矢量信息，由此，能够提高风力机风轮的不平衡力检测灵敏度，有效提升风力机风轮的不平衡力检测效果
图6是本公开一实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测装置的结构示意图。
如图6所示，该风力机风轮的不平衡力检测装置60，风力机至少包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；其中，风力机风轮的不平衡力检测装置60包括：
第一确定模块601，用于确定风轮轴的属性信息；
第一获取模块602，用于控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴；
第二获取模块603，用于在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变；
第二确定模块604，用于根据属性信息、预设频率、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息。
在本公开的一些实施例中，第二确定模块604，还用于：
根据属性信息、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮沿第一方向轴的第一激振力和沿第二方向轴第二激振力；
根据预设频率，第一激振力和第二激振力，确定不平衡力的矢量信息。
在本公开的一些实施例中，第二确定模块604，还用于：
确定多个第一弯曲应变的第一应变平均值，多个第二弯曲应变的第二应变平均值，多个第三弯曲应变的第三应变平均值，及多个第四弯曲应变的第四应变平均值；
确定第一应变平均值和第三应变平均值之间的第一应变差值，及第二应变平均值和第四应变平均值之间的第二应变差值；
根据属性信息和第一应变差值，确定第一激振力，并根据属性信息和第二应变差值，确定第二激振力。
在本公开的一些实施例中，第二确定模块604，还用于：
将第一激振力与预设频率的平方值之间的比值确定为风轮沿第一方向轴的第一不平衡力；
将第二激振力与预设频率的平方值之间的比值确定为风轮沿第二方向轴的第二不平衡力；
根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定不平衡力的矢量信息。
在本公开的一些实施例中，第二确定模块604，还用于：
根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定不平衡力的幅值；
根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定不平衡力的角度；
将风轮不平衡力的幅值和风轮不平衡力的角度共同作为矢量信息。
在本公开的一些实施例中，根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定不平衡力的幅值的确定公式如下：
其中，U为不平衡力的幅值，Ux为第一不平衡力，Uy为第二不平衡力。
在本公开的一些实施例中，根据第一不平衡力和第二不平衡力，确定不平衡力的角度的确定公式如下：
其中，为不平衡力的角度，Ux为第一不平衡力，Uy为第二不平衡力。
需要说明的是，前述对风力机风轮的不平衡力检测方法的解释说明也适用于本实施例的风力机风轮的不平衡力检测装置，此处不再赘述。
本公开实施例中，风力机包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；本公开通过确定风轮轴的属性信息，控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴，在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变，根据属性信息、预设频率、第一弯曲应变、第二弯曲应变、第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息，由此，能够提高风力机风轮的不平衡力检测灵敏度，有效提升风力机风轮的不平衡力检测效果。
图7示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。图7显示的电子设备12仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其他可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。
尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其他光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其他程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得人体能与该电子设备12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其他计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备12的其他模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备12使用其他硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的风力机风轮的不平衡力检测方法。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开前述实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本公开前述实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
需要说明的是，在本公开的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定是指相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种风力机风轮的不平衡力检测方法，其特征在于，所述风力机至少包括：风轮，主轴承以及连接所述风轮和所述主轴承的风轮轴；其中，所述方法包括：
确定所述风轮轴的属性信息；
控制所述风轮轴沿着所述风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取所述风轮轴在每次所述静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，所述第一方向轴和所述第二方向轴是基于所述风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴；
在控制所述风轮轴沿着所述风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取所述风轮轴在每转动所述预设角度时沿所述第一方向轴的第三弯曲应变，及沿所述第二方向轴的第四弯曲应变；
根据所述属性信息、所述预设频率、所述第一弯曲应变、所述第二弯曲应变、所述第三弯曲应变及所述第四弯曲应变，确定所述风轮的不平衡力的矢量信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述属性信息、所述预设频率、所述第一弯曲应变、所述第二弯曲应变、所述第三弯曲应变及所述第四弯曲应变，确定所述风轮的不平衡力的矢量信息，包括：
根据所述属性信息、所述第一弯曲应变、所述第二弯曲应变、所述第三弯曲应变及所述第四弯曲应变，确定所述风轮沿所述第一方向轴的第一激振力和沿所述第二方向轴第二激振力；
根据所述预设频率，所述第一激振力和所述第二激振力，确定所述不平衡力的所述矢量信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述属性信息、所述第一弯曲应变、所述第二弯曲应变、所述第三弯曲应变及所述第四弯曲应变，确定所述风轮沿所述第一方向轴的第一激振力和沿所述第二方向轴第二激振力，包括：
确定多个所述第一弯曲应变的第一应变平均值，多个所述第二弯曲应变的第二应变平均值，多个所述第三弯曲应变的第三应变平均值，及多个所述第四弯曲应变的第四应变平均值；
确定所述第一应变平均值和所述第三应变平均值之间的第一应变差值，及所述第二应变平均值和所述第四应变平均值之间的第二应变差值；
根据所述属性信息和所述第一应变差值，确定所述第一激振力，并根据所述属性信息和所述第二应变差值，确定所述第二激振力。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设频率，所述第一激振力和所述第二激振力，确定所述不平衡力的所述矢量信息，包括：
将所述第一激振力与所述预设频率的平方值之间的比值确定为所述风轮沿所述第一方向轴的第一不平衡力；
将所述第二激振力与所述预设频率的平方值之间的比值确定为所述风轮沿所述第二方向轴的第二不平衡力；
根据所述第一不平衡力和所述第二不平衡力，确定所述不平衡力的所述矢量信息。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一不平衡力和所述第二不平衡力，确定所述风轮不平衡力的所述矢量信息，包括：
根据所述第一不平衡力和所述第二不平衡力，确定所述不平衡力的幅值；
根据所述第一不平衡力和所述第二不平衡力，确定所述不平衡力的角度；
将所述风轮不平衡力的幅值和所述风轮不平衡力的角度共同作为所述矢量信息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一不平衡力和所述第二不平衡力，确定所述不平衡力的幅值的确定公式如下：
其中，U为所述不平衡力的幅值，Ux为第一不平衡力，Uy为第二不平衡力。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一不平衡力和所述第二不平衡力，确定所述不平衡力的角度的确定公式如下：
其中，为所述不平衡力的角度，Ux为第一不平衡力，Uy为第二不平衡力。
8.一种风力机风轮的不平衡力检测装置，其特征在于，所述风力机至少包括：风轮，主轴承以及连接所述风轮和所述主轴承的风轮轴；其中，所述装置包括：
第一确定模块，用于确定所述风轮轴的属性信息；
第一获取模块，用于控制所述风轮轴沿着所述风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取所述风轮轴在每次所述静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，所述第一方向轴和所述第二方向轴是基于所述风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴；
第二获取模块，用于在控制所述风轮轴沿着所述风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取所述风轮轴在每转动所述预设角度时沿所述第一方向轴的第三弯曲应变，及沿所述第二方向轴的第四弯曲应变；
第二确定模块，用于根据所述属性信息、所述预设频率、所述第一弯曲应变、所述第二弯曲应变、所述第三弯曲应变及所述第四弯曲应变，确定所述风轮的不平衡力的矢量信息。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
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