[发明专利]直驱风力发电机模拟试验台与状态监测装置

摘要

本发明属于可再生能源装备状态监测与故障诊断领域，具体涉及一种直驱式风力发电机模拟试验台与状态监测装置。本发明旨在研究直驱式风力发电机的运行特点与故障机理，分析振动信号和电信号与风力发电机运行故障的表征关系。异步电动机经齿轮箱减速之后作为直驱风力发电机的动力输入，动力经联接法兰传递给直驱式风力发电机，带动其永磁式外转子旋转，发电机中心轴所安装的线圈作为定子固定不动，并将电能传递给电网。直驱式发电机采用悬臂结构，在其前、后轴承皆安装压电加速度传感器监测轴承状态，动力输入处安装扭矩仪同步监测传动链的扭矩和转速，发电机并网侧安装三相电压和电流互感器。通过对上述信号的分析，可以研究直驱式风力发电机的运行特点和故障机理，为实际机组的运行、维护提供理论依据。

主权项

1.直驱风力发电机模拟试验台与状态监测装置，其特征在于：三相异步电动机(1)、行星减速器(3)、扭矩仪(4)分别通过联轴器(2)联接，扭矩仪(4)和永磁外转子发电机通过联接法兰(5)联接，共同组成直驱风力发电机模拟试验台；所述直驱风力发电机模拟试验台采用永磁外转子结构，悬臂支撑，以提高单位体积的磁能量；转子套筒(7)、转子(8)和永磁体(9)组成转子，定子轴(18)、定子铁心(10)和定子线圈(11)组成定子，直驱风力发电机由转子、定子、第一支撑轴承(15)和第二支撑轴承(16)构成；所述三相异步电动机采用变频器调速，经行星减速器减速后的动力能够模拟实际变转速和/或变载荷的外部激励；行星减速器结构紧凑，可提供较大的减速比，以适应直驱风力发电机的低速输入；所述直驱风力发电机的输入端增减配重(6)，以模拟实际风电叶片的重载及不平衡状态；由振动传感器(17)、扭矩仪(4)、电压互感器(13)和电流互感器(14)组成状态监测装置用于同步拾取多种信号，通过在试验台上模拟各种机械或电气故障，建立部件故障程度与振动信号、电信号的表征关系，进行多种先进故障特征提取与诊断方法的验证，为实际机组的精确诊断提供依据；并对所述多种信号分析和处理。