[發明專利]一種風機偏航系統制動盤磨損量在線測量方法

有效

• 申請號: 202010192444.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111306009B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 南江;吳明波;郗發剛;楊春明;戴驅;昝亞鋒;裴海林
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;華能瀾滄江水電股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種風機偏航系統制動盤磨損量在線測量方法，該線測量方法基于的測量裝置包括制動卡鉗液壓管路壓力傳感器、偏航轉動角速度測量傳感器、信號采集處理模塊、光纖數據傳輸系統、工控機等。該測量方法可適合于各種主動式偏航制動系統。本發明結構簡單、通用化程度高，對于不同材質的制動盤、制動盤或更換制動盤、片的情況，只需在工控機程序中選擇相應材質的磨損系數A1、A2，設置合適的r值。本發明可滿足不同機型的風力發電機組使用需求。通過在線實時測量，可以了解制動盤、制動片的使用狀態，合理評估和安排運維工作，減少停機時間和發電量損失，具有很好的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明屬于風力發電機組技術領域，具體涉及一種風機偏航系統制動盤磨損量在線測量方法。

背景技術

風力發電機在正常運行中，需要根據風向的變化及時調整風輪的朝向，以保證正面對向來風方向，實現此功能的是風力發電機的對風裝置或者偏航系統。偏航系統在調整機艙朝向正對來風方向后，要及時制動，并在風機正常運行中保證偏航系統穩定，制動盤與制動片要保持足夠的摩擦力。

但在長期運行中，制動盤、制動片由于磨損，會造成制動盤、制動片減薄，減薄達到一定程度后，可能發生制動過程中的壓緊力不足，在風機運行中發生偏航系統滑動，風機偏航系統對風方向不準確等，從而影響風機正常運行并可能造成風機設備損壞等重大設備安全隱患。而進行風機停機檢查會造成電量損失，且部分風機由于結構原因，對制動盤及制動片進行直接測量較為困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種風機偏航系統制動盤磨損量在線測量方法，該測量方法可適合于各種主動式偏航制動系統，并且具有系統結構簡單、通用化程度高、安裝方便等特點。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案來實現的：

一種風機偏航系統制動盤磨損量在線測量裝置，包括制動卡鉗液壓管路壓力傳感器、偏航轉動角速度測量傳感器、信號采集處理模塊、光纖數據傳輸系統和工控機；其中，

制動卡鉗液壓管路壓力傳感器安裝在制動卡鉗液壓管路或相應任意位置上，用于測量制動卡鉗制動時的液壓壓力并將信號發送到信號采集處理模塊；

偏航轉動角速度測量傳感器，用于測量風機偏航轉動的角速度，并將信號發送到信號采集處理模塊；

信號采集處理模塊，用于將收集到的制動卡鉗液壓管路壓力、偏航轉動角度信號進行處理后，通過光纖數據傳輸系統遠距離傳輸至工控機；

工控機將壓力信號、轉動角速度信號進行程序運算后，得到制動盤、制動片的磨損情況，并在風機長期運行中不斷進行磨損量累積計算，在監控后臺通過數值顯示供工作人員查看，在磨損量接近閾值時發出提醒或報警。

一種風機偏航系統制動盤磨損量在線測量方法，該方法基于上述一種風機偏航系統制動盤磨損量在線測量裝置，該方法包括以下步驟：

1)首先對于確定材質的制動片、制動盤組合，在實驗室進行磨損曲線測試，獲得制動盤磨損系數A₁、制動片磨損系數A₂；A₁＝f₁(P)，A₂＝f₂(P)，其中P為制動鉗壓力；磨損系數A₁、A₂即單位制動距離下，制動盤、制動片磨損量與制動鉗壓力的關系曲線，主流制動盤、制動片材料的A₁、A₂曲線已內置在工控機程序中；

2)由制動卡鉗液壓管路壓力傳感器測得制動鉗壓力P＝g(t)，其中t為時間，即壓力信號隨時間變化；

3)由偏航轉動角速度測量傳感器測得角速度ω＝h(t)＝dθ/dt，其中θ為制動盤轉過的角度，單位為弧度，t為時間；

可得單位時間轉過的角度dθ＝ω·dt；