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风力发电机在线监测与诊断系统中用到的传感器

互联网 2012-12-09 08:48:14

[导读]   从人类发展的早期开始,便将风能作为一种能源使用,随着科学技术的发展,人们开始更加精准地运用风能。风力发电机组是风电场的关键

  从人类发展的早期开始,便将风能作为一种能源使用,随着科学技术的发展,人们开始更加精准地运用风能。风力发电机组是风电场的关键设备,长期以来一直采用计划维修的方式,即一般风力机运行2500小时或5000小时后进行例行维护。这种维修方式无法全面的、及时的了解设备的运行状况;而事后维修则由于事先的准备不够充分,造成维修工作的耗时太长、损失严重。目前,对状态监测应用在风力发电机的研究还处在初始阶段。

  本文列举了美国精量电子的几款用于风力发电机在线监测与诊断系统中涉及到不同用途的传感器。  

  加速度传感器

  8011加速度传感器、8021加速度传感器

  风力发电机组是将风能转换成电能的发电设备,风能先后通过叶轮、主轴、齿轮箱、发电机后转换成电能。在风力发电机组各个部件中,风力机叶片是弹性体,在风载荷的作用下,作用在风力机叶片结构上的空气动力、弹性力、惯性力等具有交变性和随机性力的耦合将会引起与某些振型共振的自激共振,即颤振。该振动是发散的,严重时会导致风力机结构破坏。另外,风力发电机组在运行时会由于多种原因,使机舱在各个方向有较大的振动,振动的频率、幅度超过风机设计要求时会对风机的正常运行产生危害。加速度传感器主要用于监测风力发电机齿轮箱、主轴及电机定子等部件的振动情况。8011加速度传感器和8012加速度传感器采用不锈钢材质,可在恶劣条件下使用。
 

  湿度传感器

  HTM2500湿度传感器


湿度传感器用于防止湿度过大而引起的水分堆积对零部件产生腐蚀,同时避免开关箱内的绝缘问题。HTM2500湿度传感器尺寸小,安装方便,互换性好,可靠性高,长期稳定性好。

油品分析传感器

  FPS2800流体特性传感器


油品分析传感器主要用于在线监测齿轮箱润滑油品质,可直接和同时测量流体的粘度、密度、介电常数和温度。通过专利的音叉技术,传感器可以检测到诸如发动机润滑油、燃油、传动油、刹车液、液压油和齿轮油、冷冻液和溶剂等的流体的多个物理属性间的直接和动态的关系。避免非正常情况的出现,同时节约大量成本。

倾角传感器

  D系列双轴倾角传感器


倾角传感器用于监测风力发电机水平角度测量。风力发电机安全位置控制。  D系列双轴倾角传感器以及坚固耐用的铝质外壳组装而成。该产品的防护等级达到IP67,可以应用于较恶劣的工作环境。此外NS-25等倾角传感器也可做类似应用。

磁阻传感器(非接触转角测量)

KMT32B角位传感器
 


磁阻传感器主要用于风机转向的非接触控制。在正常转速时,风机达到了发电机最大的反向扭力,即输出功率值,然后,它会在主驱动轴上为风机功率输出范围设置限制,当风速增大超过最大可允许的发电机功率输出时,或者转子被强风驱动时,那么便需要通过对桨叶角位的控制而调整转子的转速,当每一个桨叶被放在一个最优化的方位角,转子叶片的空气动力学效率减低,而自转速度则保持稳定或减少,因此,风机功率可以很准确的从最大值降低到额定功率输出值。在低风和变化风的条件下,风机叶片的角度,也要为适应风速作出连续性的改变,这样的话,我们便能够提供一个固定的转子转速给风机操作,根据环境条件的变化,通过对转子叶片的倾角度控制来达到一个优化的转子速度,我们便能让风机经常实现最大的产能值。

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