一种能监测轴对中的双馈异步风力发电机组论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种能监测轴对中的双馈异步风力发电机组。包括塔筒，塔筒顶端设有机架，机架上设有双馈发电机，双馈发电机转轴经联轴器与齿轮箱输出端连接，齿轮箱输入端与叶轮连接；所述的双馈发电机转轴与齿轮箱输出端间还设有监测机构；所述的监测机构包括一对平行设置的立板，两立板分别与双馈发电机转轴和齿轮箱输出端转动连接，两立板间还连接有直管，直管一端设有红外发射探头和红外接收探头，直管另一端设有反射镜；所述的红外发射探头发射的光线经反射镜反射后能够被红外接收探头接收；所述的红外接收探头还与主控芯片连接，主控芯片与报警模块连接。本实用新型具有结构简单和能实时监测的特点。

主设计要求

1.一种能监测轴对中的双馈异步风力发电机组，其特征在于：包括塔筒（1），塔筒（1）顶端设有机架（2），机架（2）上设有双馈发电机（3），双馈发电机（3）转轴经联轴器（4）与齿轮箱（5）输出端连接，齿轮箱（5）输入端与叶轮（6）连接；所述的双馈发电机（3）转轴与齿轮箱（5）输出端间还设有监测机构（7）；所述的监测机构（7）包括一对平行设置的立板（71），两立板（71）分别与双馈发电机（3）转轴和齿轮箱（5）输出端转动连接，两立板（71）间还连接有直管（72），直管（72）一端设有红外发射探头（73）和红外接收探头（74），直管（72）另一端设有反射镜（75）；所述的红外发射探头（73）发射的光线经反射镜（75）反射后能够被红外接收探头（74）接收；所述的红外接收探头（74）还与主控芯片（76）连接，主控芯片（76）与报警模块（77）连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的能监测轴对中的双馈异步风力发电机组，其特征在于：所述的主控芯片（76）经无线通信模块（78）与报警模块（77）连接；所述的报警模块（77）包括接收芯片（79），接收芯片（79）分别与警报器（710）和无线通信模块（78）连接，主控芯片（76）与接收芯片（79）间经无线通信模块（78）进行通信。

3.根据权利要求1或2所述的能监测轴对中的双馈异步风力发电机组，其特征在于：所述的齿轮箱（5）的输出端和输入端处均设有支撑座（8）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组技术领域，特别涉及一种能监测轴对中的双馈异步风力发电机组。

背景技术

风力发电机组是依靠设备间的联动将风能转化的旋转机械能传递到发电机，发电机转子通过切割磁感线将旋转机械能转化为电能的一套装置。风力发电机组的齿轮箱与发电机之间通过联轴器连接，通过齿轮箱、联轴器最后带动发电机转动。如果齿轮箱、发电机中心轴线存在偏差(即轴不对中)，风力发电机组长期运行过程中，就会导致很多问题。几乎50％的停机故障都是由轴不对中引起的，轴不对中可能导致：轴承失效、轴弯曲、密封失效、联轴器磨损、能量损失、振动变大等。而保障良好的对中则可以增加设备运行寿命、减少轴承和密封的磨损、减少联轴器磨损、减小振动、减少发电机和齿轮箱故障率、降低维修费用等。为保证发电机、联轴器、齿轮箱中心线在一条线上，风电场现场将轴对中工作设为定检项目，大部分项目均为2次\/年，按照计划定期对风力发电机组进行人工对中。但是该方法存在下述缺点：数据核准由人工进行，费时费力，不仅增加了机组不必要停机时间，导致机组可利用率减少，还增加运维人员工作量，造成人员资源浪费；数据采集时靠人力盘车，因个人经验、技术水平、习惯等因素，导致误差不可控；对中工作为定期进行，达不到对中必要性、及时性要求，且每次对中都是针对全场机组，对于不需要对中的机组来说会增加一部分故障发生率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种能监测轴对中的双馈异步风力发电机组。本实用新型具有结构简单和能实时监测的特点。

本实用新型的技术方案：一种能监测轴对中的双馈异步风力发电机组，包括塔筒，塔筒顶端设有机架，机架上设有双馈发电机，双馈发电机转轴经联轴器与齿轮箱输出端连接，齿轮箱输入端与叶轮连接；所述的双馈发电机转轴与齿轮箱输出端间还设有监测机构；所述的监测机构包括一对平行设置的立板，两立板分别与双馈发电机转轴和齿轮箱输出端转动连接，两立板间还连接有直管，直管一端设有红外发射探头和红外接收探头，直管另一端设有反射镜；所述的红外发射探头发射的光线经反射镜反射后能够被红外接收探头接收；所述的红外接收探头还与主控芯片连接，主控芯片与报警模块连接。

前述的能监测轴对中的双馈异步风力发电机组中，所述的主控芯片经无线通信模块与报警模块连接；所述的报警模块包括接收芯片，接收芯片分别与警报器和无线通信模块连接，主控芯片与接收芯片间经无线通信模块进行通信。

前述的能监测轴对中的双馈异步风力发电机组中，所述的齿轮箱的输出端和输入端处均设有支撑座。

与现有技术相比，本实用新型在双馈发电机转轴与齿轮箱输出端间还设有监测机构；监测机构包括一对平行设置的立板，两立板分别与双馈发电机转轴和齿轮箱输出端转动连接，两立板间还连接有直管，直管一端设有红外发射探头和红外接收探头，直管另一端设有反射镜；红外发射探头发射的光线经反射镜反射后能够被红外接收探头接收；红外接收探头还与主控芯片连接，主控芯片与报警模块连接；当双馈发电机转轴和齿轮箱输出端不对中时(即轴不对中时)，直管也会跟随变形，导致红外探头与反射镜间的位置发生偏移，此时红外发射探头发射的光线经反射镜反射后不能够被红外接收探头接收，此时主控芯片即会控制报警模块报警；通过该简单结构，能够实时监控双馈发电机转轴和齿轮箱输出端的轴对中情况；通过该结构，数据核准(轴对中监测)自动进行，省时省力，减少了机组不必要停机时间，提高机组可利用率，还降低运维人员工作量，节约资源；通过该结构取代了人工定期监测，避免了因个人经验、技术水平、习惯等因素导致的误差不可控的情况；通过该结构，对中监测为实时进行，有效达到了对中必要性、及时性的要求，且对中工作仅是针对报警的机组而不是针对全场机组，对于不需要对中的机组来说不会增加故障发生率。

本实用新型主控芯片经无线通信模块与报警模块连接；所述的报警模块包括接收芯片，接收芯片分别与警报器和无线通信模块连接，主控芯片与接收芯片间经无线通信模块进行通信；通过该结构，对中监测能够实现远程监测，使得使用更加方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A处的的结构示意图；

图3是监测机构的电连接示意图。

附图中的标记为：1-塔筒，2-机架，3-双馈发电机，4-联轴器，5-齿轮箱，6-叶轮，7-监测机构，71-立板，72-直管，73-红外发射探头，74-红外接收探头，75-反射镜，76-主控芯片，77-报警模块，78-无线通信模块，79-接收芯片，710-警报器，8-支撑座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。一种能监测轴对中的双馈异步风力发电机组，构成如图1-3所示，包括塔筒1，塔筒1顶端设有机架2，机架2上设有双馈发电机3，双馈发电机3转轴经联轴器4与齿轮箱5输出端连接，齿轮箱5输入端与叶轮6连接；所述的双馈发电机3转轴与齿轮箱5输出端间还设有监测机构7；所述的监测机构7包括一对平行设置的立板71，两立板71分别与双馈发电机3转轴和齿轮箱5输出端转动连接，两立板71间还连接有直管72，直管72一端设有红外发射探头73和红外接收探头74，直管72另一端设有反射镜75；所述的红外发射探头73发射的光线经反射镜75反射后能够被红外接收探头74接收；所述的红外接收探头74还与主控芯片76连接，主控芯片76与报警模块77连接。

当轴不对中时，直管72也随之变形，导致红外探头与反射镜75间的位置发生偏移，此时红外发射探头73发射的光线经反射镜75反射后不能够被红外接收探头74接收，进而产生一个报警信号，主控芯片76接收该报警信号后控制报警模块77报警。

前述的主控芯片76经无线通信模块78与报警模块77连接；所述的报警模块77包括接收芯片79，接收芯片79分别与警报器710和无线通信模块78连接，主控芯片76与接收芯片79间经无线通信模块78进行通信。所述的主控芯片76和接收芯片79的型号均为STM32F103VCT6；无线通信模块78为4G模块，其型号为WH-G405tf。通过该结构，主控芯片76接收到报警信号后，由无线通信模块78发送给报警模块77的接收芯片79，接收芯片79接收到报警信号后，控制警报器710报警。通过该结构，实现了远程监测。

前述的齿轮箱5的输出端和输入端处均设有支撑座8。

设计图

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主设计要求

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