CN209557168U - 一种新型风机大部件故障预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型风机大部件故障预警系统，包括主控制器、振动传感器和远程终端；所述振动传感器设置有多个，分别设置在变桨轮毂、变桨电机、发电机转子、机舱机架、偏转刹车盘上；所述变桨轮毂通过机舱机架安装在风机机舱内部，所述变桨轮毂包括转动部、固定部，转动部与固定部通过滑环相连接，固定部与机舱机架相互固定，机舱机架与风机机舱相互固定；在转动部上设置有风机叶片，风机叶片通过连接齿轮与转动部连接；所述变桨电机固定在转动部上，且电机转头上设置有驱动齿轮，驱动齿轮与连接齿轮相互啮合；所述主控制器与振动传感器通过通信线缆连接，主控制器与远程终端通过交换机、通信光纤、网线相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电设备技术领域，具体为一种新型风机大部件故障预警系统。
背景技术
风电机组通常由叶片、发电机、偏航和变桨等若干大部件构成，大部件的可靠性对于机组性能和安全具有重大影响，并且大部件故障的恢复成本也极其高昂，不仅仅需要重新购买新的大部件，还会造成风机长时间停机、风机重新吊装已安装大部件等额外工作，对整机厂和业主造成重大的经济损失。
大部件材料质地坚硬厚实，不会突然损坏，故障大多属于磨损故障或周期性震荡故障，是一个长期累计的过程，最终彻底损坏造成风机停机，在已开始发生磨损或震荡时不会造成风机的运行异常或停机，因此难以察觉。在现行模式下也往往只能通过每年一次的巡检及风机产生停机故障，上机检查才得以发现，发现时大部件的磨损情况大多已经比较严重。目前对大部件故障预警多是通过分析风机运行数据实现的，准确率不高，因此未实现普及。我国并网型风电机组共安装了22000多套，每年大部件的维修费用都是整机厂和风场业主的重要成本支出，对风电行业的发展造成阻碍。为了解决上述问题，因此，设计一种新型风机大部件故障预警系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型风机大部件故障预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型风机大部件故障预警系统，包括主控制器、振动传感器和远程终端；所述振动传感器设置有多个，分别设置在变桨轮毂、变桨电机、发电机转子、机舱机架、偏转刹车盘上；所述变桨轮毂设置在风机机舱内部，所述变桨轮毂包括转动部、固定部，转动部与固定部通过滑环相连接，固定部与机舱机架相互固定，机舱机架与风机机舱相互固定；在转动部上设置有风机叶片，风机叶片通过连接齿轮与转动部连接；所述发电机转子套装在转动部外部，发电机定子固定在风机机舱内部；所述变桨电机固定在转动部上，且变桨电机的转头上设置有驱动齿轮，驱动齿轮与连接齿轮相互啮合；所述主控制器与振动传感器通过通信线缆连接，主控制器与远程终端通过交换机、通信光纤、网线相连。
所述变桨电机上设置有安装螺丝孔，在变桨电机上设置有安装底座；在安装底座下部设置有安装柱，安装柱与安装螺丝孔相互啮合配合，在安装底座上固定有振动传感器。
优选的，所述主控制器为工业级控制器，设置有多种通信方式以及存储器。
优选的，所述远程终端为塔式服务器，设置有数据库。
优选的，所述主控制器与振动传感器使用的通信线缆为双绞屏蔽通信线缆。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：与目前通过分析风机运行数据来预警大部件损伤的设计理念不同，本实用新型通过在易损大部件上或周围安装振动传感器的方式及时发现大部件的振动异常，从而预警大部件损伤。风机运行是是一个较稳定的状态，大部件振动情况也较稳定，只有在发生损伤，例如，缺油、干磨、断裂等情况是才会出现持续的振动异常。相较于传统的大部件预警设计，本实用新型无需分析海量的风机运行数据，只需要分析振动数据，因此在及时性、高效性和准确性上大大提高。同时本实用新型最大限度的使用了风机原有的设备，结构简单，硬件成本低，铺设方便，适合量产推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中标号：1、主控制器；2、振动传感器；3、变桨轮毂；31、转动部；32、固定部；33、滑环；34、风机叶片；4、变桨电机；41、安装螺丝孔；5、安装底座；6、发电机转子；7、机舱机架；8、偏转刹车盘。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种新型风机大部件故障预警系统，包括主控制器1、振动传感器2和远程终端；所述振动传感器2设置有多个，分别设置在变桨轮毂3、变桨电机4、发电机转子6、机舱机架7、偏转刹车盘8上；所述变桨轮毂3设置在风机机舱内部，所述变桨轮毂3包括转动部31、固定部32，转动部31与固定部32通过滑环33相连接，固定部32与机舱机架7相互固定，机舱机架7与风机机舱相互固定；在转动部31上设置有风机叶片34，风机叶片34通过连接齿轮与转动部31连接；所述发电机转子6套装在转动部31外部，发电机定子固定在风机机舱内部；所述变桨电机4固定在转动部31上，且变桨电机4的转头上设置有驱动齿轮，驱动齿轮与连接齿轮相互啮合；所述主控制器1与振动传感器2通过通信线缆连接，主控制器1与远程终端通过交换机、通信光纤、网线相连。
进一步的，所述变桨电机4上设置有安装螺丝孔41，在变桨电机4上设置有安装底座5；在安装底座5下部设置有安装柱，安装柱与安装螺丝孔41相互啮合配合，在安装底座5上固定有振动传感器2。
进一步的，所述主控制器1为工业级控制器，设置有多种通信方式以及存储器。
进一步的，所述远程终端为塔式服务器，设置有数据库。
进一步的，所述主控制器1与振动传感器2使用的通信线缆为双绞屏蔽通信线缆。
工作原理：在变桨轴承因缺油发生磨损或变桨齿轮与变桨轴承间隙过大时，变桨电机4转动以执行变桨动作将导致变桨电机4发生异于正常情况的抖动；在风机叶片34发生开裂、变形等情况时，变桨轮毂3将产生异于正常情况的抖动；在发电机因缺油或变形产生摩擦时，发电机转子6将产生异于正常情况的抖动；在偏航刹车出现故障，在刹车抱死的情况下偏航时，偏转刹车盘8将产生异于正常情况的抖动。使用时，振动传感器2可将变桨电机4、变桨轮毂3、发电机转子6、偏转刹车盘8振动数据采集并传至主控制器1进行分析，从而判断风机叶片34、变桨轴承、发电机、机舱机架7、偏转刹车盘8等大部件是否存在干磨、开裂等异常情况，及时在远程终端进行报警，避免大部件进一步磨损造成大的损失。
主控制器1为工业级控制器，设置有多种通信方式以及存储器；适应风场的沙尘、水汽腐蚀、高、低温等恶劣运行环境，支持多种通信方式，支持存储功能；所述远程终端为塔式服务器，设置有数据库；所述主控制器1与振动传感器2使用的通信线缆为双绞屏蔽通信线缆。
交换机、通信光纤、网线可使用风场原有设备，无需另行铺设。
值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种新型风机大部件故障预警系统，其特征在于：包括主控制器（1）、振动传感器（2）和远程终端；所述振动传感器（2）设置有多个，分别设置在变桨轮毂（3）、变桨电机（4）、发电机转子（6）、机舱机架（7）、偏转刹车盘（8）上；所述变桨轮毂（3）设置在风机机舱内部，所述变桨轮毂（3）包括转动部（31）、固定部（32），转动部（31）与固定部（32）通过滑环（33）相连接，固定部（32）与机舱机架（7）相互固定，机舱机架（7）与风机机舱相互固定；在转动部（31）上设置有风机叶片（34），风机叶片（34）通过连接齿轮与转动部（31）连接；所述发电机转子（6）套装在转动部（31）外部，发电机定子固定在风机机舱内部；所述变桨电机（4）固定在转动部（31）上，且变桨电机（4）的转头上设置有驱动齿轮，驱动齿轮与连接齿轮相互啮合；所述主控制器（1）与振动传感器（2）通过通信线缆连接，主控制器（1）与远程终端通过交换机、通信光纤、网线相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型风机大部件故障预警系统，其特征在于：所述变桨电机（4）上设置有安装螺丝孔（41），在变桨电机（4）上设置有安装底座（5）；在安装底座（5）下部设置有安装柱，安装柱与安装螺丝孔（41）相互啮合配合，在安装底座（5）上固定有振动传感器（2）。
3.根据权利要求1所述的一种新型风机大部件故障预警系统，其特征在于：所述主控制器（1）为工业级控制器，设置有多种通信方式以及存储器。
4.根据权利要求1所述的一种新型风机大部件故障预警系统，其特征在于：所述远程终端为塔式服务器，设置有数据库。
5.根据权利要求1所述的一种新型风机大部件故障预警系统，其特征在于：所述主控制器（1）与振动传感器（2）使用的通信线缆为双绞屏蔽通信线缆。
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Publications (1)
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Country Status (1)
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2019
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