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1、金风科技 文件名：转正论文 文件编号 浅谈金风风力发电机组的振动姓名：张玉博入职时间：2013 年 5 月部门：哈密总装厂金风科技 文件名：转正论文 文件编号 1目 录摘 要: .2一、引 言 .3二、状态监测与故障诊断 .4（一） 、振动监测方式 .4（二） 、国内外发展现状 .4（三） 、振动故障诊断 .4三、金风风力发电机组振动故障案例 .6（一） 、石碑山 A0701 机组 .6（二） 、石碑山 B1004 机组 .7四、金风风力发电机组减振措施与保护 .8（一） 、对中概念 .8（二） 、造成不对中的原因 .8（三） 、不对中对风机的影响 .9（四） 、金风风力发电机组的减振措施 .
2、9（五） 、独立于系统的硬件保护 .11五、小 结 .11参考文献 .12浅谈金风风力发电机组的振动金风科技 文件名：转正论文 文件编号 2摘 要:振 动 是 自 然 界 和 工 程 界 常 见 的 现 象 。 振 动 的 消 极 方 面 是 ： 影 响 仪 器 设 备 功 能 ，降 低 机 械 设 备 的 工 作 精 度 ， 加 剧 构 件 磨 损 ， 甚 至 引 起 结 构 疲 劳 破 坏 ； 振 动 的 积 极 方面 是 ： 有 许 多 需 利 用 振 动 的 设 备 和 工 艺 （ 如 振 动 传 输 、 振 动 研 磨 、 振 动 沉 桩 等 ） 。振 动 分 析 的 基 本 任 务
3、 是 讨 论 系 统 的 激 励 （ 即 输 入 ， 指 系 统 的 外 来 扰 动 ， 又 称 干 扰 ） 、响 应 （ 即 输 出 ， 指 系 统 受 激 励 后 的 反 应 ） 和 系 统 动 态 特 性 （ 或 物 理 参 数 ） 三 者 之 间的 关 系 。 20 世 纪 60 年 代 以 后 ， 计 算 机 和 振 动 测 试 技 术 的 重 大 进 展 ， 为 综 合 利 用 分析 、 实 验 和 计 算 方 法 解 决 振 动 问 题 开 拓 了 广 阔 的 前 景 。风 力 发 电 机 组 中 减 少 振 动 很 重 要 的 一 个 举 措 就 是 对 中 。 金 风 风 力
4、 发 电 机 组 为了 减 少 振 动 带 来 的 消 极 影 响 ， 做 了 许 多 积 极 措 施 。 从 S43/600Kw 机 组 的 机 械 对 中到 S48/750Kw 的 激 光 对 中 等 都 有 了 质 的 飞 跃 。关 键 词 ：振 动 ； 振 动 分 析 ； 对 中金风科技 文件名：转正论文 文件编号 3一、引 言振 动 ， 又 称 振 荡 ， 是 指 一 个 状 态 改 变 的 过 程 ， 即 物 体 的 往 复 运 动 。从 广 义 上 说 振 动 是 指 描 述 系 统 状 态 的 参 量 （ 如 位 移 、 电 压 ） 在 其 基 准 值 上 下 交替 变 化 的
5、 过 程 。 狭 义 的 指 机 械 振 动 ， 即 力 学 系 统 中 的 振 动 。 电 磁 振 动 习 惯 上 称 为 振荡 。 力 学 系 统 能 维 持 振 动 ， 必 须 具 有 弹 性 和 惯 性 。 由 于 弹 性 ， 系 统 偏 离 其 平 衡 位 置时 ， 会 产 生 回 复 力 ， 促 使 系 统 返 回 原 来 位 置 ； 由 于 惯 性 ， 系 统 在 返 回 平 衡 位 置 的 过程 中 积 累 了 动 能 ， 从 而 使 系 统 越 过 平 衡 位 置 向 另 一 侧 运 动 。 正 是 由 于 弹 性 和 惯 性 的相 互 影 响 ， 才 造 成 系 统 的 振
6、 动 。 按 系 统 运 动 自 由 度 分 ， 有 单 自 由 度 系 统 振 动 （ 如 钟摆 的 振 动 ） 和 多 自 由 度 系 统 振 动 。 有 限 多 自 由 度 系 统 与 离 散 系 统 相 对 应 ， 其 振 动 由常 微 分 方 程 描 述 ； 无 限 多 自 由 度 系 统 与 连 续 系 统 （ 如 杆 、 梁 、 板 、 壳 等 ） 相 对 应 ，其 振 动 由 偏 微 分 方 程 描 述 。 方 程 中 不 显 含 时 间 的 系 统 称 自 治 系 统 ； 显 含 时 间 的 称 非自 治 系 统 。 按 系 统 受 力 情 况 分 ， 有 自 由 振 动 、
7、 衰 减 振 动 和 受 迫 振 动 。 按 弹 性 力 和 阻尼 力 性 质 分 ， 有 线 性 振 动 和 非 线 性 振 动 。 振 动 又 可 分 为 确 定 性 振 动 和 随 机 振 动 ， 后者 无 确 定 性 规 律 ， 如 车 辆 行 进 中 的 颠 簸 。 机 械 振 动 中 最 常 见 的 就 是 简 谐 振 动 。 简谐 振 动 可 以 看 作 匀 速 圆 周 运 动 沿 正 的 两 个 方 向 进 行 分 解 ， 其 中 任 意 一 个 方 向 的 运动 ， 都 是 简 谐 振 动 。 由 此 可 知 ， 简 谐 振 动 比 匀 速 圆 周 运 动 复 杂 得 多 。
8、简 谐 振 动 的 特 点 是 ：1、 有 一 个 平 衡 位 置 （ 机 械 能 耗 尽 之 后 ， 振 子 应 该 静 止 的 唯 一 位 置 ） ；2、 有 一 个 大 小 和 方 向 都 作 周 期 性 变 化 的 回 复 力 的 作 用 ；3、 频 率 单 一 、 振 幅 不 变 。风力发电机组中遇到的振动大多数为机械振动，本文从金风风力发电机组的构造中认识振动，减少由于振动使设备等造成破坏。二、状态监测与故障诊断设备发生振动故障的概率最高；振动信号包含的设备状态信息量最丰富；振动信金风科技 文件名：转正论文 文件编号 4号易于采集，便于在不影响机组运行的情况下实行在线式监测和诊断。
9、因此，振动监测技术是旋转机械设备故障诊断中运用最广泛、最有效的方法。（一） 、振动监测方式1、连续监测：也称在线监测，以远程故障诊断系统为手段的精密诊断。信息收集比较全面，分析手段丰富。2、定期监测：按照确定的时间间隔，进行定期监测。一般以小型便携式检测仪器为手段，投资较小，操作简便。3、故障监测：也称离线检测，以人员巡回检查为基础，感官发现设备运行异常时，对设备进行测试和分析，查找故障原因。（二） 、国内外发展现状1、国外目前，欧洲在线监测系统是电场业主对风力发电机组投保的必要条件，第三方仪器供应商同时负责定期提供监测数据的分析报告。一部分在线监测系统作为标配由风力发电机制造商集成提供，一部
10、分在线监测系统的费用由电场业主支付。2、国内国内还处于试用初级阶段，例如金风正在试用 SKF、FAG 在线监测系统。部分风电场维护公司或业主已采购国外便携式离线检测设备，由现场人员定期采集数据，由仪器公司专业振动分析师分析诊断数据并出具报告。效果明显，但价格昂贵。（三） 、振动故障诊断金风 48/750kW 风力发电机组为定桨恒速型，其传动系统基本组成部分为：主轴承、主轴、齿轮箱、刹车盘、联轴器和发电机，其中主轴与齿轮箱以缩紧盘方式联结，齿轮箱靠三点支撑。常用的振动测量参数有位移、速度和加速度，一般选用原则为：1、低频振动（1000Hz ）测量加速度金风科技 文件名：转正论文 文件编号 5加速
11、度反映振动快慢的变化。惯性力破坏是由高频振动引起的。每一次的振动检测，必须测量速度。因为它反映振动能量，且国际振动诊断标准规定振动烈度的度量值为振动速度的有效值。详见振动等级对照表表 2.1 振动等级对照表振动速度有效值（mm/s ）级 级 级 级0.280.450.71A1.12A1.8BA2.8BA4.5C B7.1C B11.2C18C2845DDDD注释：级小型机械，功率小于 15Kw；级中型机械， 300kW 以下机械；级大型机械，重型刚性基础；级大型机械，较软基础。振动测定范围为 10-1000Hz。 区域 A：振动状态良好。区域 B：振动状态可接受，能长期运行。区域 C：振动值在该区域的机器可短期运行，但须加强监测并采取措施。区域 D：已达到足够烈度，可引起机器损坏。金风科技 文件名：转正论文 文件编号 6三、金风风力发电机组振动故障案例（一） 、石碑山 A0701 机组发电机前轴承温度高故障1、机组信息故障前：功率 168kW，风速 7.8m/s，温度 29 度恢复后：功率 183kW，风速 8.3m/s，温度 30 度2、故障信息石碑山 A0701 机组频报电机前轴承温度高报警，且传动部分异响很大。3、诊断结论登机检查后发现电机前轴承运行中存在转子滚动异音。判断发电机前轴承 NU2226存在故障。如图 3.1。图 3.1 磨损轴承4、处理措施金风科技
