风电机组在线振动监测技术研究

　　当前，面对风能行业机组运维成本过高的问题，风电场业主和整机厂商都在寻求技术解决方案。该问题的背后包含了机组部件的工作稳定性差，故障频发，需要经常检修甚至更换等因素，也包含了在一个风电场内部，需要检修的机组不能提前预知，经常是机组故障停机之后再去进行故障排查的被动情况。
　　如果能利用在线监测系统，实时监控机组的运行情况，通过监测数据较早评估机组的工作健康状态，可以提前安排每台机组的检修时间，及时准备备件，合理协调运维计划，从而减少停机时间，提高发电量，降低风电机组运维成本。
　　发电机振动和噪声源分析
　　一、发电机电磁激励振动噪声
　　电磁噪声是风电机组的主要噪声之一，在多极数的风电机组中，电磁噪声显得比较突出。一般情况下随着发电机功率的增大而增加。电磁噪声与发电机的电磁设计参数密切相关，如果设计不当，电磁噪声将会十分显著。因此，通过电磁参数的设计及工艺处理，研究降低电磁噪声的措施是非常必要的。
　　二、机械振动噪声
　　机械振动噪声主要包括轴承噪声，转子不平衡噪声及碳刷与集电环摩擦所引起的噪声。
　　（一）轴承通过振动噪声
　　滚动轴承由轴承内圈，滚珠，滚珠保持架和轴承外圈组成。轴承外圈不转动，轴承内圈和转子一起旋转，而滚珠在轴承内圈的滚道和轴承外圈的滚道及保持架中滚动旋转，保持架又被滚动旋转着的滚珠带动旋转。因此，轴承内外圈滚道中的波纹、凹坑、粗糙度，润滑脂质量的优劣和安装误差均是产生轴承噪声的关键因素。
　　（二）转子不平衡引起的振动噪声
　　高转速电机的转子必须严格地进行动平衡检验，以减少转子残余不平衡量，转子不平衡噪声的频率等于转子旋转频率。虽然频率不高，一般在400Hz以下，但由于引起电机振动，从而使各部分的噪声增大。当转子的动平衡精度达到G2.5级时，转子不平衡所引起的噪声和振动都能显著得到改善。
　　（三）碳刷与集电环摩擦的振动噪声