2MW双馈发电机轴承温升控制方法分析

0、前　言
　　风力发电机在风场运行过程中，经常因发电机轴承温度超温而导致控制系统故障。当该故障发生时，风力发电机往往采取降功率运行或者停机等待等措施进行处置。这不仅降低了风机风能利用率降低，造成能量方面的浪费，同时也减少了风机的发电量，导致经济效益下降。为了减少或消除该故障现象的发生，就必须从原理上对引起发电机轴承温升的原因进行分析，从而才能得出有效的控制方法。
        理论分析

2MW 双馈发电机结构示意图：

从2MW 双馈发电机的安装结构看出，发电机轴承安装在发电机内部。通常机舱内部温度较低，因此轴承热量来源主要包括轴承运转过程中自身产生的热量和轴承外部热源传导所得到的热量。
　　1. 轴承运转过程自身产生的热量
　　1.1 轴承自身产生的热量
　　轴承自身产生的热量是由轴承高速旋转，内外圈之间相互运动造成的摩擦而产生的热量。根据能量守恒定律，产生热量的大小于摩擦力造成能量损失相等。因此对摩擦力做功进行分析可以得出轴承摩擦产生的热量。摩擦力做功公式如下：
　　P_热=Q_热/t= fs/t=μNs/t=μNv
　　f—摩擦力
　　N—轴承受到压力
　　s—相对移动距离
　　μ—内外圈于滚珠和滚柱间的摩擦系数
　　t—运行时间
　　v—轴承内外圈的相对转速（转子转速）
　　1.2 摩擦系数μ