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FL1500风力发电机变桨轴承故障原因分析及改进措施.pdf

FL1500风力发电机变桨轴承故障原因分析及改进措施

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2011-08-29 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《FL1500风力发电机变桨轴承故障原因分析及改进措施pdf》,可适用于工程科技领域

.NO.ISSNCNTK能源与环境FL风力发电机变桨轴承故障原因摘要介绍FL风力发电机电动变桨距系统的结构阐述变桨距系统在运行中因变桨轴承故障而存在的问题。重点分析变桨轴承产生故障的个原因并针对这些故障给出相应的改进措施。这些措施在实际应用中减少了轴承故障提高了风力发电机的效率降低了经济损失。关键词电动变桨故障措施中图分类号:TM文献标识码:A文章编号:()--风能是一种绿色的可再生能源风力发电正在迅猛发展但是风速的变化是随机的。从空气动力学角度考虑当风速过高或过低时只有通过调整桨叶节距改变气流对叶片攻角从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩才能使功率输出保持稳定。同时风力机的起动过程也需要通过变距来获得足够的起动转距。目前变桨系统有液压驱动变桨系统和电动变桨系统种类型。近来,电动变桨距系统已越来越多地应用于风力发电机组。内蒙古辉腾锡勒风电场FL型风力发电机为电动变桨风力发电机发电机在运行中出现了轴承故障给生产造成了损失。本文主要阐述变桨轴承在运行中的故障分析其原因。并给出解决措施。电动变桨距系统的概述与液压驱动变桨距系统不同的是,电动变桨距系统的个桨叶分别带有独立的电驱动变桨距系统,其机械部分包括回转支承、减速机和传动装置等。减速机固定在轮毂上,回转支承的内环安装在叶片上,叶片轴承的外环固定在轮毂上。当变桨距系统通电后,电机带动减速机的输出轴小齿轮旋转,而且小齿轮与回转支承的内环啮合,从而带动回转支承的内环与叶片一起旋转,实现了改变桨距角的目的。图为电动变桨机构传动图。叶片由变桨电机带动轴承旋转调整叶片的受风角度。个叶片分别由台独立的电机带动叶片转动它们接受的是同一个旋转信号因此个叶片的旋转是同步的。使个叶片保持相同的受风角度。变桨电机在接受调整信号后通过变桨齿轮箱减速通过齿轮传动带动变桨轴承转过一个角度调整叶片的受风角度。变桨系统运行中存在的问题辉腾锡勒风电场FL型风力发电机为电动变浆风力发电机在运行过程中主要存在的问题是个叶片在变浆电机的带动下变换叶片的角度出现变浆不同步的现象。也就是同时给变浆电机输送变浆信号后由于变桨轴承发生了故障只有两个叶片发生了变浆另外个没有动。或者个叶片都不发生动作。使风机的效率大大降低输出的功率达不到要求甚至停机。FL型风力发电机的叶片长度是m重达t所以出现这种问题维修起来需要将叶片卸下来动用大型的机械劳民伤财。而且维修的周期长维修成本太高。特别在盛风期使风电场的损失非常巨大。变桨轴承故障原因分析电动变桨轴承是在不同于一般的条件下工作的。轴承的内外圈不相对旋转而是在很小的角度范围内摆动因此它的滚珠不是沿整个滚道滚动而只移动很小的距离事实上是在摇动。也就是说永远是同一部分的滚珠受载荷的作用。轴承发生故障原因如下:轴承润滑不好造成的磨损做摆动的轴承与单向旋转的轴承不同如果没有很好的润滑那么在短时间工作之后轴承就会磨损、损伤。滚道磨损及滚珠损伤将使摩擦力矩增加。在摆动振幅相当大的情况下轴承圈将受到种载荷的作用如图(a)所示。轴承圈上未被润徐斌王志德(内蒙古工业大学内蒙古呼和浩特)作者简介:徐斌(~)山东日照人内蒙古工业大学机械学院在读研究生。主要研究方向:风力发电机的设计与研究。分析及改进措施图电动变桨机构传动图能源技术.NO..ISSNCNTK能源与环境(上接第页)司不仅要考虑到电网公司的网损问题而且要考虑到各点的无功价格问题。因此相应的等网损微增率也要发生改变。由于无功定价理论的形成还在进一步探索之中无功经济调度问题还需进一步研究。参考文献韩祯祥电力系统稳定北京:中国电力出版社,倪以信,陈寿孙,张宝霖动态电力系统的理论和分析北京:清华大学出版社,韩英铎,王仲鸿,陈淮金电力系统最优分散协调控制北京:清华大学出版社,鲍颜红,方勇杰在线预决策紧急控制系统中的若干问题电力系统自动化,,()李亚男,张粒子基于内点算法的电压校正控制电力系统自动化,,()张国立,李庚银,谢宏多目标加权模糊非线性规划华北电力大学学报,,()赵晋泉,江晓东,张伯明一种基于连续线性规划技术的在线静态安全校正算法电网技术,,()于尔铿,周京阳能量管理系统(EMS)的技术发展中国电力,,()李萍,曹荣章电力市场对能量管理系统软件功能的影响电力系统自动化,,()王风萍,刘晋平能量管理系统与信息管理系统的综合建设电网技术,,()滑部分边缘一段处在与连续旋转的轴承相似工作滚珠改变运动方向后经过的区域在被润滑之前将出现压力峰该压力峰的压力比连续旋转时所产生的压力大一倍。当轴承以很小的摆动振幅工作时如图(b)所示。这时相离最远的两接触面也部分地相互重叠轴承的工作条件将变得极端不好。因为润滑剂不可能流入重叠的接触面因此该区域内的压力峰将变得非常大。以至于立刻就会产生永久变形。在此情况下金属表面由于猛烈挤压可能发生分子熔接现象接触部分烧化在滚道上留下凹坑。轴承磨损逐渐加大于是由于轴承圈金属被氧化及部分润滑剂变成酸而生成氧化物的侵蚀作用轴承将更快地损坏导致轴承变形卡死。螺栓松动引起轴承移位风力发电机在运行过程中叶片所受到的气动力是变化的风速不仅大小变化而且方向也会变化从而产生陀螺力矩它作用在叶片上是一种变化的惯性载荷这个载荷对转动的叶片是变化的也是激振源。这个振源使叶片产生振动叶片是用螺栓固定在变桨轴承的内圈上。叶片的振动使固定螺栓产生松动叶片的受力不再均匀。从而引起轴承在受载时内外圈相对错位使接触角发生变化造成滚动体载荷不均匀或滚动体与滚道产生边缘力。从而引起滚动体卡死在滚道上。安装不当引起轴承变形变桨轴承是安装在支承基座上保证轴承有足够的刚度和应力的均匀分布。回转支承安装不好轴承运行时产生工作变形。支承的形状偏差导致滚道变形滚动体在滚道中卡死引起停机或锁死。变桨轴承故障改进措施电动变桨系统在变桨过程中个叶片不能同步的原因是因为轴承出现了故障上述分析了变桨轴承出现故障的原因。针对这些原因所采取的改进措施有:()选用好的润滑脂。最好润滑剂是能受高压且不易被氧化的润滑脂。每个轴承需要足够的润滑脂大约克。在润滑过程中应小幅度旋转轴承。()定期检查轴承螺栓的预紧力。用液压力矩扳手以规定的力矩检查螺栓。如果螺母不能被旋转或者螺母的终点位置距松开前的位置相差°以内说明预紧力仍在限度以内。()正确按照说明书安装轴承。轴承的安装应满足说明书上的形状和刚度公差确保结构符合技术要求。并要做好定位和强制对中安装后及时对安装的轴承进行检测。结语电动变桨系统是近年来应用比较广泛的变桨形式。变桨轴承是变桨系统中的一个重要的零件变桨轴承出现故障会使风力发电机的发电效率降低。上述对轴承故障原因做出了分析并给出了解决措施。给风力发电场技术维修提供故障诊断帮助同时也给轴承制造和安装部门提供理论研究依据。轴承故障的减少提高了风力发电机的效率。参考文献柴春红曹志刚滚动轴承故障的模糊诊断煤矿机械()屈跃灵张雁李会轩转盘轴承常见故障分析及改进措施轴承()王莹转盘轴承的应用与选择轴承,()刘志强徐辉转盘轴承的选型计算机械设计与制造,()李媛媛叶亚飞风力发电机专用轴承轴承,()IQBALMT,COONICKA,ERERISLLDynamiccontroloptionsforvariablespeedwindturbinesJWindEngineering,,()图滚珠及润滑剂运动图(a)大振幅摆动时轴承圈载荷图(b)小振幅摆动时轴承圈载荷图!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!能源技术

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