CN205538217U - 一种风力发电机轴承轴电流模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机轴承轴电流模拟装置，包括电流源、电流加载装置、电流检测装置、实验主轴，电流加载装置包括第一电刷、第二电刷、第三电刷和第四电刷，实验主轴两端设有第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承固定在第一支撑座、第二支撑座上，第一轴承和第二轴承的外侧设有轴承端盖，第一电刷、第四电刷分别安装在第一轴承、第二轴承的内圈上，第二电刷、第三电刷分别安装在第一支撑座、第二支撑座的电刷孔中，第二电刷串接在电流源中，所述第一电刷通过导线与第三电刷相连。电流源产生的电流在整个模拟装置中形成电流回路，从而准确地模拟轴承在实际工况运行时轴电流的运行方向。

Description

一种风力发电机轴承轴电流模拟装置

技术领域

本实用新型涉及风电领域，特别涉及一种风力发电机轴承轴电流模拟装置。

背景技术

随着机械制造领域的不断发展、机械制造水平的不断提高，轴承的应用也越来越广泛，但随之而来的是轴承故障的不断增加。随着用电需求的不断提高，风力发电机的制造已经越来越大型化，风力发电机的规模和容量越大，变流器和电气控制系统就越复杂，其内部的轴承轴电流问题就更加明显。目前，轴承轴电流损伤已经成为发电机轴承损伤的主要根源，这就造成了轴承成为风力发电机内部最易损坏的部件，如果风力发电机中轴承一旦发生故障，风力发电机就必须停机检修，这势必会给企业带来不必要的损失。所以，发明一种风力发电机轴承轴电流模拟装置，并准确的对风力发电机轴承轴电流进行模拟势在必行，这样有助于我们可以对风力发电机轴承进行轴电流故障诊断，对提高风力发电机轴承的使用寿命和效率有着重要的意义和使用价值。

现如今研究的大多都是普通的轴承故障，而还没有设计模拟轴承轴电流的装置，对轴电流问题的研究还比较少，现有的研究也大多是针对怎样消除轴电流对轴承造成的影响，而没有针对怎样检测和识别轴电流对轴承造成了一种什么样的影响，没有挖掘轴电流的形成和轴电流对轴承造成损伤的本质，并且其忽略了现在发电机大多数轴承损伤的主要因素轴电流，导致其不能对轴承进行全面的故障诊断，而对轴承损伤故障造成误诊，随着发电机容量的增大，发电机的尺寸也越来越大，其内部的复杂结构和环境就容易引起轴电流问题，所以设计一种轴承轴电流模拟装置迫在眉睫。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、操作方便、安全性能好的风力发电机轴承轴电流模拟装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种风力发电机轴承轴电流模拟装置，包括电流源、电流加载装置、电流检测装置、实验主轴，电流加载装置包括第一电刷、第二电刷、第三电刷和第四电刷，所述实验主轴外镀有绝缘层，实验主轴的两端分别固设有第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承的外圈分别固定在第一支撑座、第二支撑座上，第一支撑座和第二支撑座固定在实验台架上，第一轴承和第二轴承的外侧均设有轴承端盖，所述第一电刷、第四电刷分别安装在第一轴承、第二轴承的内圈上，第二电刷、第三电刷分别安装在第一支撑座、第二支撑座的电刷孔中，所述第二电刷串接在电流源中，所述第一电刷通过导线与第三电刷相连，所述电流检测装置包括电流电压传感器、采集卡和采集装置，电流电压传感器安装在第一支撑座、第二支撑座的测量孔中，电流电压传感器的信号输出端经采集卡与采集装置相连。

上述风力发电机轴承轴电流模拟装置还包括电流加载支撑装置，电流加载支撑装置包括第一电刷套筒、第二电刷套筒、第一套筒支撑架和第二套筒支撑架，所述实验台架的左右两侧分别设有第一套筒支撑架和第二套筒支撑架，第一套筒支撑架和第二套筒支撑架上分别设有第一电刷套筒和第二电刷套筒，所述第一电刷的一端固定在第一电刷套筒内，另一端与第一轴承的内圈相接触，第四电刷的一端固定在第二电刷套筒内，另一端与第二轴承的内圈相接触。

上述风力发电机轴承轴电流模拟装置中，所述实验主轴为空心阶梯轴。

上述风力发电机轴承轴电流模拟装置中，所述第一支撑座、第二支撑座采用绝缘材料制成。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的电流源产生电流，电流在电流加载装置的4个电刷中流动使得整个模拟装置中形成回路，准确地模拟轴承在实际工况运行时轴电流的运行方向，并且能够通过滑动变阻器来调节电流大小，从而调节轴承的轴电流大小，操作方便；

2、本实用新型的电源采用蓄电池，大大减小了实验的危险系数，提高了实验的安全性；

3、本实用新型的电流加载装置采用电刷，电流通过电刷加载到轴承上，具有方便、准确、快捷的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2所示，本实用新型包括电流源、电流加载装置、电流检测装置、实验主轴8和电流加载支撑装置，电流加载装置包括第一电刷3、第二电刷7、第三电刷10和第四电刷13，所述实验主轴8为空心阶梯轴，实验主轴8外镀有绝缘层，实验主轴8的左右两端分别固设有第一轴承14和第二轴承11，第一轴承14和第二轴承11的外圈分别固定在第一支撑座6-1、第二支撑座6-2上，所述第一支撑座6-1、第二支撑座6-2采用绝缘材料制成，第一支撑座6-1和第二支撑座6-2固定在实验台架上，第一轴承14和第二轴承11的外侧均设有轴承端盖5并用紧固螺钉4紧固。

电流加载支撑装置包括第一电刷3套筒1-1、第二电刷7套筒1-2、第一套筒支撑架2-1和第二套筒支撑架2-2，所述实验台架的左右两侧分别设有第一套筒支撑架2-1和第二套筒支撑架2-2，第一套筒支撑架2-1和第二套筒支撑架2-2上分别设有第一电刷3套筒1-1和第二电刷7套筒1-2，所述第一电刷3的一端固定在第一电刷3套筒1-1内，另一端与第一轴承14靠近轴承端盖5一侧的内圈相接触，第四电刷13的一端固定在第二电刷7套筒1-2内，另一端与第二轴承11的内圈相接触，第二电刷7、第三电刷10分别安装在第一支撑座6-1、第二支撑座6-2的电刷孔中，所述第一电刷3通过导线12与第三电刷10相连。电流加载支撑装置的作用是用于固定第一电刷3和第四电刷13，使第一电刷3、第四电刷13能够更好地与第一轴承14、第二轴承11的内圈相接触，将电流传给第一轴承14、第二轴承11外圈。

所述电流检测装置包括电流电压传感器、采集卡和采集装置，电流电压传感器安装在第一支撑座6-1、第二支撑座6-2的测量孔9中，电流电压传感器的信号输出端经采集卡与采集装置相连。

所述电流源包括蓄电池、保险丝、电压表、定值电阻、滑动变阻器、电流表，所述蓄电池与保险丝和电压表串联，定值电阻、电流表、第二电刷7依次串接后与滑动变阻器并联，蓄电池、保险丝、电压表构成的串联电路与定值电阻、电流表、第二电刷7、滑动变阻器构成的并联电路串接。实验时，可调节滑动变阻器的大小，即可达到调节轴承在不同工况下实际所受到的电流大小的目的。

本实用新型的工作原理如下：输入电源为蓄电池，实验时，通过电流源产生电流，产生的电流经第二电刷7传递到第一轴承14的外圈上，由于实验主轴8和第一支撑座6-1都是绝缘的，电流经过第一轴承14的外圈和滚珠，最终到达第一轴承14内圈上并传递到第一电刷3上，电流经过第一电刷3和导线12的传递，到达第三电刷10和第二轴承11上，由于实验主轴8和第二支撑座6-2是绝缘的，电流经过第二轴承11外圈、滚珠、第二轴承11内圈的传递，到达第四电刷13上，最后流回大地，形成回路，这样可以准确的模拟轴承在实际工况运行时轴电流的运行方向。通过改变滑动变阻器接入电路的数值，即可改变轴承轴电流模拟装置中电流的大小。并且本实用新型还设有电流检测装置，能够对轴承上的电流进行实时检测和采集，电流信号通过电流检测装置的电流电压传感器、采集卡和采集装置，最终储存到上位机中，为我国风力发电机轴承的发展和创新提供了实验基础和技术支撑。

Claims (4)

1.一种风力发电机轴承轴电流模拟装置，其特征在于：包括电流源、电流加载装置、电流检测装置、实验主轴，电流加载装置包括第一电刷、第二电刷、第三电刷和第四电刷，所述实验主轴外镀有绝缘层，实验主轴的两端分别固设有第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承的外圈分别固定在第一支撑座、第二支撑座上，第一支撑座和第二支撑座固定在实验台架上，第一轴承和第二轴承的外侧均设有轴承端盖，所述第一电刷、第四电刷分别安装在第一轴承、第二轴承的内圈上，第二电刷、第三电刷分别安装在第一支撑座、第二支撑座的电刷孔中，所述第二电刷串接在电流源中，所述第一电刷通过导线与第三电刷相连，所述电流检测装置包括电流电压传感器、采集卡和采集装置，电流电压传感器安装在第一支撑座、第二支撑座的测量孔中，电流电压传感器的信号输出端经采集卡与采集装置相连。

2.根据权利要求1所述的风力发电机轴承轴电流模拟装置，其特征在于：还包括电流加载支撑装置，电流加载支撑装置包括第一电刷套筒、第二电刷套筒、第一套筒支撑架和第二套筒支撑架，所述实验台架的左右两侧分别设有第一套筒支撑架和第二套筒支撑架，第一套筒支撑架和第二套筒支撑架上分别设有第一电刷套筒和第二电刷套筒，所述第一电刷的一端固定在第一电刷套筒内，另一端与第一轴承的内圈相接触，第四电刷的一端固定在第二电刷套筒内，另一端与第二轴承的内圈相接触。

3.根据权利要求2所述的风力发电机轴承轴电流模拟装置，其特征在于：所述实验主轴为空心阶梯轴。

4.根据权利要求2所述的风力发电机轴承轴电流模拟装置，其特征在于：所述第一支撑座、第二支撑座采用绝缘材料制成。