風(fēng)電機(jī)組在線振動監(jiān)測技術(shù)研究
當(dāng)前,面對風(fēng)能行業(yè)機(jī)組運(yùn)維成本過高的問題,風(fēng)電場業(yè)主和整機(jī)廠商都在尋求技術(shù)解決方案。該問題的背后包含了機(jī)組部件的工作穩(wěn)定性差,振動監(jiān)測,故障頻發(fā),需要經(jīng)常檢修甚至更換等因素,也包含了在一個風(fēng)電場內(nèi)部,需要檢修的機(jī)組不能提前預(yù)知,經(jīng)常是機(jī)組故障停機(jī)之后再去進(jìn)行故障---的被動情況。
如果能利用在線監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)時監(jiān)控機(jī)組的運(yùn)行情況,通過監(jiān)測數(shù)據(jù)較早評估機(jī)組的工作健康狀態(tài),可以提前安排每臺機(jī)組的檢修時間,及時準(zhǔn)備備件,合理協(xié)調(diào)運(yùn)維計劃,從而減少停機(jī)時間,提高發(fā)電量,振動監(jiān)測傳感器,降低風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維成本。
振動傳感器工作原理
振動傳感器的種類豐富,按照工作原理的不同,振動監(jiān)測系統(tǒng),能分為電渦流式振動傳感器、電感式振動傳感器、電容式振動傳感器、壓電式振動傳感器和電阻應(yīng)變式振動傳感器等。以下是這幾種振動傳感器的工作原理和用途。
1、電渦流式振動傳感器
電渦流式振動傳感器是渦流效應(yīng)為工作原理的振動式傳感器,電機(jī)振動監(jiān)測,它屬于非接觸式傳感器。電渦流式振動傳感器是通過傳感器的端部和被測對象之間距離上的變化,來測量物體振動參數(shù)的。電渦流式振動傳感器主要用于振動位移的測量。
2、電感式振動傳感器
電感式振動傳感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計的一種振動傳感器。電感式振動傳感器設(shè)置有磁鐵和導(dǎo)磁體,對物體進(jìn)行振動測量時,能將機(jī)械振動參數(shù)轉(zhuǎn)化為電參量信號。電感式振動傳感器能應(yīng)用于振動速度、加速度等參數(shù)的測量。
3、電容式振動傳感器
電容式振動傳感器是通過間隙或公共面積的改變來獲得可變電容,再對電容量進(jìn)行測定而后得到機(jī)械振動參數(shù)的。電容式振動傳感器可以分為可變間隙式和可變公共面積式兩種,前者可以用來測量直線振動位移,后者可用于扭轉(zhuǎn)振動的角位移測定。
4、壓電式振動傳感器
壓電式振動傳感器是利用晶體的壓電效應(yīng)來完成振動測量的,當(dāng)被測物體的振動對壓電式振動傳感器形成壓力后,晶體元件就會產(chǎn)生相應(yīng)的電荷,電荷數(shù)即可換算為振動參數(shù)。壓電式振動傳感器還可以分為壓電式加速度傳感器、壓電式力傳感器和阻抗頭。
5、電阻應(yīng)變式振動傳感器
電阻應(yīng)變式振動傳感器是以電阻變化量來表達(dá)被測物體機(jī)械振動量的一種振動傳感器。電阻應(yīng)變式振動傳感器的實(shí)現(xiàn)方式很多,可以應(yīng)用各種傳感元件,其中較為常見的是電阻應(yīng)變
不是所有的設(shè)備都必須作為振動監(jiān)測對象進(jìn)行監(jiān)測的,而要根據(jù)其特點(diǎn)和重要性研究決定。確定監(jiān)測對象時應(yīng)優(yōu)先考慮的設(shè)備一般有:
直接生產(chǎn)設(shè)備,---是連續(xù)作業(yè)和流程作業(yè)中的設(shè)備;
發(fā)生故障或停機(jī)后會造成較大損失的設(shè)備;
沒有備用機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備;
價格昂貴的大型精密或成套設(shè)備;
發(fā)生故障后會產(chǎn)生二次公害的設(shè)備;
維修周期長或維修費(fèi)用高的設(shè)備;
容易發(fā)生人身安全事故的設(shè)備。
通過安裝于重要設(shè)備表面的智能傳感器采集設(shè)備的多向振動、溫度信號,傳輸至在線監(jiān)測采集,在線監(jiān)測采集完成數(shù)據(jù)處理后,數(shù)字信號通過互聯(lián)網(wǎng)以太網(wǎng)或4g上傳遠(yuǎn)程監(jiān)測服務(wù)器進(jìn)行保存、分析。pc端可通過瀏覽器訪問服務(wù)器進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)查看、數(shù)據(jù)分析、生成報告等。手機(jī)端通過狀態(tài)瀏覽app軟件實(shí)現(xiàn)---隨地查看設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備報警統(tǒng)計、診斷分析等功能。