[實用新型]一種風電機組傳動鏈故障檢測裝置

有效

• 申請號: 201220448651.3
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN202994457U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 汪正軍;王彬
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;G01H17/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 馬麗蓮

技術領域

本實用新型涉及風電機組故障檢測領域，具體地，涉及一種風電機組傳動鏈故障檢測裝置。

背景技術

近年來隨著風力發電不斷地發展，風電場裝機容量逐年上升，風力發電所占的比例越來越大，已逐漸成為了一種常規能源。隨著風電機組裝機容量的不斷提高，行業對風電機組的性能要求也越來越高。在風電機組中，傳動鏈作為核心部件之一，包含了風電機組葉片輪轂、齒輪箱、發電機、軸承、剎車系統等諸多子部件。傳動鏈的安全、平穩、高效運行，是風電機組安全、平穩、高效運行的前提和基礎。因此，對于傳動傳動鏈的故障檢測顯得尤為重要。

傳動鏈作為旋轉系統，其常見故障主要包括：剎車系統磨損或者損壞、各軸承的磨損、齒輪箱的齒面磨損等，或者由于潤滑油補充不及時等原因，造成各子系統磨損加劇。在現有的維護檢修模式下，一般都是現場維護人員定期的對風電機組進行檢查，如果發現傳動鏈某些環節存在問題，再對其進行維護、維修或者更換。同時，對于剎車系統的剎車片等部件，一般也具有磨損監測的傳感器，但此類傳感器基本都是數字信號觸發，也就是說要等剎車片磨損到一定程度之后才能報警。不管是認為定期巡檢，還是靠傳感器進行監測，都只能對故障的結果進行被動判斷，從而錯過了故障排除的有利時機，降低了風電機組的運行性能，使機組存在一定的安全隱患。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種風電機組傳動鏈故障檢測裝置，能夠對傳動鏈故障發生的過程進行檢測并提前預報，從而提高風電機組運行性能，消除相關的安全隱患。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種風電機組傳動鏈故障檢測裝置，包括設置于風電機組傳動鏈旋轉機構處的聲音傳感器、與聲音傳感器連接的聲音采集電路、及與聲音采集電路連接的單片機系統；所述單片機系統包括小波頻譜變換模塊、正常頻譜存儲模塊、頻譜對比分析模塊及邏輯控制模塊；其中，小波頻譜變換模塊與聲音采集電路、正常頻譜存儲模塊、頻譜對比分析模塊分別連接，頻譜對比分析模塊與正常頻譜存儲模塊及邏輯控制模塊分別連接，邏輯控制模塊與正常頻譜存儲模塊連接。

進一步地，所述聲音采集電路包括與聲音傳感器連接的采集模塊、與采集模塊連接濾波模塊、與濾波模塊連接的數值化處理模塊，所述數字化處理模塊與單片機系統的小波頻譜變換模塊連接。

進一步地，所述傳動鏈旋轉機構包括葉片輪轂、齒輪箱、發電機、軸承及剎車片。

本實用新型通過采用以上技術方案，其具有以下有益效果：

（1）由于傳動鏈基本都是旋轉系統，對于旋轉系統而言，當故障開始發生時，系統所發出的聲音頻譜會發生變化，從而為故障檢測提供了判斷的依據。因此，本實用新型通過對傳動鏈的聲音頻譜進行分析，從而在其子部件剛開始發生問題而風電機組還未報出故障時，提前進行故障報警。通過提前報警，可以對系統進行及時維護，而無需等到系統損壞報警時，才對部件進行更換，從而進一步提高風電機組的可利用率，解決了風電機組傳動鏈故障自動檢測的問題。另外，采用聲音采集的非接觸方式，無需對風力發電系統進行任何改造。

（2）采用小波變換對聲音頻譜進行，提高了故障判斷的準確性。

（3）在風力發電機組運行一段時間后，定期對風電機組傳動鏈正常運行頻譜的校正，進一步提高了故障檢測的準確率。

（4）本實用新型實現較為容易，且成本較低，利于推廣。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的風電機組傳動鏈故障檢測裝置框圖；

圖2為小波變換示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

參見圖1，本實用新型的一種風電機組傳動鏈故障檢測裝置，包括：

設置于風電機組傳動鏈旋轉機構處的聲音傳感器、與聲音傳感器連接的聲音采集電路、及與聲音采集電路連接的單片機系統；所述單片機系統包括小波頻譜變換模塊、正常頻譜存儲模塊、頻譜對比分析模塊及邏輯控制模塊；其中，小波頻譜變換模塊與聲音采集電路、正常頻譜存儲模塊、頻譜對比分析模塊分別連接，頻譜對比分析模塊與正常頻譜存儲模塊及邏輯控制模塊分別連接，邏輯控制模塊與正常頻譜存儲模塊連接。

在本實施例中，聲音采集電路包括與聲音傳感器連接的采集模塊、與采集模塊連接濾波模塊、與濾波模塊連接的數值化處理模塊，所述數字化處理模塊與單片機系統的小波頻譜變換模塊連接。