[发明专利]一种风电机组发电机轴承润滑状态监测方法和系统

说明书

本发明公开了一种风电机组发电机轴承润滑状态监测方法，包括：采集发电机轴承振动数据，并对其进行傅里叶变换分析频谱；选出2000‑3000Hz频谱，将频谱中频率按预设间隔值分段，并将每段频谱中的频率值和频率幅值分别作平均，选出频率幅值平均值的最小值，用每段频率幅值平均值除以该最小值，得一组新数据，该新数据作为频数，其所对应的频率值平均值作为样本中个体；对该频数和频率值平均值进行正态分布分析，得出μ值和σ值，将σ值与σ预设值比较，判断轴承润滑状态是否异常。还公开了轴承润滑状态监测系统。本发明利用频谱分析和数理统计结合的方法，根据轴承干摩擦的振动特征，实现发电机轴承润滑状态有效监测，延长轴承使用寿命，具有实用性和经济性。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种风电机组发电机轴承润滑状态监测方法和系统。

背景技术

在风力发电机组中，发电机的工作转速高、载荷变化快，发电机轴承支撑转子传递载荷，是风电机组中最容易发生故障的部件。发电机轴承润滑不良会导致发电机轴承发生干摩擦，对轴承的结构及内部构件均会造成损伤，严重的会直接造成轴承失效甚至损坏整个发电机。

为了改善发电机轴承润滑状态，目前发电机基本标配自动润滑系统，避免轴承因为缺少润滑而提前损坏。但是从实际运行情况来看，自动润滑并没有充分发挥其作用，反而由于增加自动润滑系统而取消了人工定期加注润滑脂，造成很多轴承缺少润滑提前损坏的情况。造成这种故障的原因是多方面的，有自动润滑系统的原因也有轴承排脂等原因，造成新的润滑脂不能及时进入滚道，为了彻底解决轴承的润滑问题，最有效直接的方式就是直接监测轴承的润滑状态，一旦轴承润滑状态报警，不管是自动润滑还是手动加注都需要立即对轴承进行润滑状态检查。

在现有技术中，对发电机轴承润滑状态的监测方法主要是通过传统的傅里叶变换等方法进行判断。现有中国发明专利申请(申请号201410148405.X，发明名称为一种风力发电机组轴承故障诊断方法)中运用小波分解和BP神经网络的方法对轴承故障进行诊断。现有实用新型专利(申请号201621043756.5，名称为一种风电机组发电机轴承状态监测系统)中运用多种传感器组成一种轴承状态的监测系统对轴承进行监测预警。但现有方法在经济性和方法的简便性上尚需提高，并且没有对轴承润滑状态的监测提出具体的方法。

因此，如何创设一种针对风电机组发电机运行影响较大的润滑状态的监测方法和系统，能够经济有效的监测轴承润滑状态，成为本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种风电机组发电机轴承润滑状态监测方法，使其能够经济有效的监测轴承润滑状态。

为解决上述技术问题，本发明提供一种风电机组发电机轴承润滑状态的监测方法，包括如下步骤：

S1、采集所述风电机组发电机轴承的振动数据；

S2、对所述S1采集的振动数据进行傅里叶变换分析频谱；

S3、选出频率在2000Hz-3000Hz的频谱，将该频谱中的频率按预设间隔值进行分段，并将每段频谱中的频率值和频率幅值分别作平均，得到每段频谱中频率值平均值和频率幅值平均值；

S4、对步骤S3得到的平均值进行取整处理，并选出各段频谱中频率幅值平均值的最小值，用每段频率幅值平均值除以所述最小值，得到一组新的数据，所述新的数据作为频数，其所对应的频率值平均值作为样本中的个体；

S5、根据步骤S4得到的所述频数和频率值平均值进行正态分布分析，得到正态分布曲线，并得出所述正态分布曲线的μ值和σ值，其中μ是指正态分布曲线中最高峰值对应的频率，σ是指正态分布曲线的频谱宽度；

S6、将步骤S5得到的σ值与σ预设值进行比较，判断所述发电机轴承的润滑状态是否异常；

S7、将步骤S6得到的判断结果反馈给风电机组监控系统。