[发明专利]用于监测风力涡轮机的机械传动装置中的旋转部件的方法

权利要求书

1.一种用于监测风力涡轮机的机械传动装置中的旋转部件的方法，所述方法的特征在于，其包含步骤：

-a）确定采集期间内表示旋转部件的瞬时角速度（ω）的信号；

-b）以恒定角距对表示瞬时角速度（ω）的信号采样确定的样本数；

-c）对步骤b）中所采样的表示角速度（ω(i)）的信号进行离散傅里叶变换计算，以获得表示角速度的信号的阶频谱；

-d）基于表示角速度的信号的阶频谱检测旋转部件的缺陷出现的基本频率。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述角速度信号的阶频谱展示了宽带型的频率分量，计算方式配置成对采样的表示角速度（ω(i)）的信号应用开窗口（W(i)），所述开窗口配置成去除宽带型的频率分量。

3.根据权利要求1或2所述的监测方法，其特征在于，其中的步骤b）包括步骤：

-计算步骤a）中所确定的采集期间内表示瞬时角速度（ω）的信号的平均值；

-对步骤a）中所确定的表示瞬时角速度的信号补充多个点，每个点具有与所计算的表示瞬时角速度（ω）的信号的平均值基本相等的值，点的个数确定成使得样本的数目限定时间间隔，所述时间间隔为缺陷出现基本期间的倍数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的监测方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：

-测量采集期间内瞬时角速度（ω）信号的平均值；

-测量采集期间内施加于旋转部件的扭矩的平均值；

-对步骤a）所确定的表示瞬时角速度（ω）的信号相对于表示参考角速度的信号进行归一化处理。

5.根据权利要求1-3任一项所述的监测方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：

-测量采集期间内施加的扭矩的平均值；

-为采集期间内步骤d）中所检测的出现基本频率赋予至少一个指标，所述指标优选与步骤c）所获得的出现的基本频率的阶频谱的振幅相对应，或者对应于出现的基本频率谐波的阶频谱的振幅的线性组合，

-对采集期间内所获得的指标相对于参考指标进行归一化处理。

6.根据权利要求1-5任一项所述的监测方法，其特征在于，步骤a）中所确定的表示瞬时角速度（ω）的信号具有最大频率，步骤b）包括选择小于两倍所述最大频率的采样频率的步骤，步骤d）包括在步骤c）所获得的表示角速度的信号的阶频谱的假频区域内检测旋转部件的缺陷的出现基本阶频谱的步骤。

7.根据权利要求1-6任一项所述的监测方法，其特征在于，步骤a）所确定的表示瞬时角速度（ω）的信号是以恒定时间步长采样的加速度信号，步骤a）包括在旋转部件的壳体上安装加速度仪的步骤。

8.根据权利要求7所述的监测方法，其特征在于，所述步骤b）包括对加速度信号插值的步骤。

9.根据权利要求1-6任一项所述的监测方法，其特征在于，步骤a）所确定的表示瞬时角速度（ω）的信号为瞬时角速度信号（ω）。

10.根据权利要求9所述的监测方法，其特征在于，步骤a）和步骤b）包括步骤：

-在旋转部件上安装转速计，所述转速计传送表示旋转部件的瞬时角速度（ω）的一系列脉冲，

-通过具有高频时钟的第一高频计数器测量一系列脉冲中的两个上升缘之间的时间间隔，优选为两个连续的上升缘。

11.根据权利要求10所述的监测方法，其特征在于，所述方法包括减去于采集期间内两个上升缘间测量的两个连续的时间间隔以获得表示瞬时角加速度的信号的步骤。

12.根据权利要求10所述的监测方法，其特征在于，该方法包含步骤：

-对采集期间内两个上升缘间测量的时间间隔进行求和以获得称为和信号的信号，

-对和信号进行插值，优选通过三次样条插值，以获得角-时间函数，所述角-时间函数将旋转部件的每个瞬时角位置与时间步长关联起来，所述时间步长对应于采集期间内每个上升缘的交叉，

-以恒定时间步长采样所述角位置，

-对角-时间函数进行二次时间求导以获得瞬时角加速度信号，

-在预定频带上过滤所述瞬时角加速度信号。