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新型风电机组发展趋势 被引量：3
1
作者 宁玉泉 《电气技术》 2009年第8期22-27,共6页
本文概述了当前国外大型风电机组的发展方向,通过对大于5MW以上的大型风电机组研究,分别对永磁直驱、双馈齿轮箱、双馈半驱及凸极同步机进行分析比较。分析指出,当前国际上,研究方向是研制10MW及20MW大型风电机组,半驱是一个新方向。本... 本文概述了当前国外大型风电机组的发展方向,通过对大于5MW以上的大型风电机组研究,分别对永磁直驱、双馈齿轮箱、双馈半驱及凸极同步机进行分析比较。分析指出,当前国际上,研究方向是研制10MW及20MW大型风电机组,半驱是一个新方向。本文提出基于新型双馈变速恒频凸极同步电机,是当前研制10MW及20MW大型风电机组的重要途径,新型半驱风电机组将是大型风电机发展的新方向。 展开更多
关键词 风力发电 双馈电机 半驱 变速凸极同步电机
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1.5MW永磁风力发电机电磁场与温度场计算与分析 被引量：21
2
作者 李伟力 程鹏 +2 位作者 张美巍 祝令帅 伊然 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期52-57,62,共7页
针对大型永磁风力发电机设计及运行安全性问题,以1.5MW永磁半直驱式同步风力发电机为研究对象,设计三种极槽比不同的发电机方案,建立风力发电机电磁场二维有限元计算模型,并确定出每种方案的绕组设计参数。研究永磁半直驱式同步风力发... 针对大型永磁风力发电机设计及运行安全性问题,以1.5MW永磁半直驱式同步风力发电机为研究对象,设计三种极槽比不同的发电机方案,建立风力发电机电磁场二维有限元计算模型,并确定出每种方案的绕组设计参数。研究永磁半直驱式同步风力发电机负载工况下的电磁场分布;计算气隙内谐波含量的大小;同时,根据传热学理论,建立温度场二维有限元计算模型,给出了转子旋转时气隙内空气的有效导热系数及三种结构方案发电机温度分布计算结果。最后,对相同类型结构的小型永磁同步风力发电机的实测数据与理论计算结果进行比较以验证计算方法的正确性。通过以上的研究工作可以使相应的研究更加深入,通过提高电机内温度场的计算精确度可以有效地降低大型风力发电机故障率,为大容量永磁半直驱风力发电机的设计提供一些有意义的参考。 展开更多
关键词 风力发电机 永磁半直驱 电磁场 温度场 有限元
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双馈、直驱风力发电机特点分析 被引量：8
3
作者 张胜男 潘波 《防爆电机》 2012年第3期1-3,6,共4页
随着部分风电基地脱网事故频发及国家新能源产业政策调整,风电行业由早前的"井喷"式发展进入过冬期,绝大部分风电主机企业借此机会进行自查整改,同时业内对于双馈与直驱技术孰优孰劣的讨论更加激烈,希望通过对有刷双馈风电、... 随着部分风电基地脱网事故频发及国家新能源产业政策调整,风电行业由早前的"井喷"式发展进入过冬期,绝大部分风电主机企业借此机会进行自查整改,同时业内对于双馈与直驱技术孰优孰劣的讨论更加激烈,希望通过对有刷双馈风电、无刷双馈风电、直驱风电、半直驱风电的特点分析,为今后风电制造发展提供一定的参考。 展开更多
关键词 有刷双馈 无刷双馈 直驱 半直驱
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应用抽油机用永磁半直驱同步拖动装置效果分析 被引量：7
4
作者 徐达 《石油石化节能》 2019年第5期36-38,I0006,共4页
为解决低压低产井系统效率偏低,以及皮带传动系统引发的负面问题,某厂通过现场试验之后,逐步扩大抽油机用永磁半直驱同步拖动装置应用规模。通过该装置取消抽油机皮带传动系统,采用高效稀土永磁半直驱同步电动机,配套变频控制箱实现冲... 为解决低压低产井系统效率偏低,以及皮带传动系统引发的负面问题,某厂通过现场试验之后,逐步扩大抽油机用永磁半直驱同步拖动装置应用规模。通过该装置取消抽油机皮带传动系统,采用高效稀土永磁半直驱同步电动机,配套变频控制箱实现冲速低至0.1次/min,低负载率时的效率明显高于异步电动机。通过测试对比设备更换前后生产数据,系统效率提高5个百分点以上,综合节电率达到20%以上,取得了显著的节能效果。 展开更多
关键词 抽油机 半直驱 节电率 推广
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半直驱永磁同步电动机在油田生产中的应用
5
作者 刘锦河 《科技创新与应用》 2024年第11期189-191,196,共4页
游梁式抽油机,具有结构简单,操作方便,野外应用适应性强等特点,但存在皮带传动效率损失、能耗高、有一定操作安全风险等问题。半直驱永磁同步电动机无传动皮带,将电动机的输出转矩直接传递给抽油机减速箱,高效节能,使用安全,符合油田绿... 游梁式抽油机,具有结构简单,操作方便,野外应用适应性强等特点,但存在皮带传动效率损失、能耗高、有一定操作安全风险等问题。半直驱永磁同步电动机无传动皮带,将电动机的输出转矩直接传递给抽油机减速箱,高效节能,使用安全,符合油田绿色低碳可持续发展的要求。 展开更多
关键词 半直驱 电动机 节能 安全 油田
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面向海上风电仿真的永磁同步发电机电磁暂态等效建模方法
6
作者 刘逸凡 邹明 +4 位作者 王焱 冯谟可 许建中 贾秀芳 赵成勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2400-2411,共12页
海上风电的建模与仿真是构建新能源为主体的新型电力系统的关键支撑技术。永磁同步发电机(PMSG)作为直驱或半直驱机型的核心元件,现有模型存在一定的局限性:商业软件提供的灰箱模型无法得知建模原理,开放程度不够,限制了风电机组应用高... 海上风电的建模与仿真是构建新能源为主体的新型电力系统的关键支撑技术。永磁同步发电机(PMSG)作为直驱或半直驱机型的核心元件,现有模型存在一定的局限性:商业软件提供的灰箱模型无法得知建模原理,开放程度不够,限制了风电机组应用高效电磁暂态建模算法与并行加速算法;目前常用的PMSG建模方法无法生成接口与外电路连接;PMSG是同步发电机的一种,而同步发电机有不同阶数的数学模型,现有模型不便更改。针对上述问题,该文提出阶数可选的PMSG电磁暂态等效建模方法。首先对发电机电压、磁链方程进行离散化;然后通过单步长延时消除代数环,重构PMSG模型,推导得到其诺顿等效电路并构建模型整体仿真框架;最后,在RTDS仿真平台中进行仿真分析。结果表明四阶、二阶模型在场站级仿真具有适用性,而六阶模型实现了对基准模型的多工况高度拟合,平均相对误差小于4%,能够同时满足场站级与机组内部各仿真需求。 展开更多
关键词 海上风电直驱或半直驱机型 永磁同步发电机 等效建模 阶数可选模型
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永磁技术在大型风力发电机组中的研究与应用 被引量：4
7
作者 张世福 李斐斐 何海涛 《微特电机》 2022年第11期61-65,共5页
介绍了永磁技术在风力发电领域的发展及应用概况、风力发电机磁极系统的相关要求,分析了影响磁极长期可靠性的因素,从磁极固定、磁极防护和磁体稳定性角度阐述了保证永磁风力发电机的使用长期可靠的机理。为应对风电市场的平价市场竞争... 介绍了永磁技术在风力发电领域的发展及应用概况、风力发电机磁极系统的相关要求,分析了影响磁极长期可靠性的因素,从磁极固定、磁极防护和磁体稳定性角度阐述了保证永磁风力发电机的使用长期可靠的机理。为应对风电市场的平价市场竞争,给出了永磁体优化设计方向。 展开更多
关键词 永磁电机 直驱 半直驱 风力发电机
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复杂工况条件下刮板输送机永磁半直驱系统机电耦合特性研究
8
作者 崔红伟 苏兴涛 +5 位作者 师理智 廉自生 曹保林 冯浩帅 刘志 郝斌 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2538-2551,共14页
提出一种由永磁同步电机和行星减速器组成的刮板输送机永磁半直驱系统。基于Adams和Matlab/Simulink搭建刮板输送机机械系统多体动力学模型和永磁半直驱控制系统模型,完成机电耦合系统的联合仿真。对刮板输送机空载、轻载和重载等多种... 提出一种由永磁同步电机和行星减速器组成的刮板输送机永磁半直驱系统。基于Adams和Matlab/Simulink搭建刮板输送机机械系统多体动力学模型和永磁半直驱控制系统模型,完成机电耦合系统的联合仿真。对刮板输送机空载、轻载和重载等多种工况进行仿真分析,得到各工况下永磁电机的输出特性和刮板输送机的动力学特性。研究结果表明:永磁半直驱系统能够实现低速大扭矩的快速输出,转速输出波动小,转矩输出具有良好的跟随性;永磁半直驱系统具有良好的启动性能和传动平稳性。刮板输送机机头转速、链环速度、链条张力在链轮多边形效应影响下呈周期性波动,受多边形效应影响链环在啮合过程中发生滑移,使得接触力呈波动变化,负载转矩和链条张力的波动随负载增大而加剧,随链轮转速增大而增大。 展开更多
关键词 刮板输送机 永磁同步电机 半直驱系统 机电耦合 动力学特性
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5MW半直驱永磁风力发电机设计及关键特性研究
9
作者 舒聪慧 李霞 +2 位作者 刘中华 杨波 许欣 《微电机》 2024年第7期60-66,共7页
目前半直驱机型已成为风力发电机组陆上机型的研发重点,发电机作为重要的传动部件,其性能参数的合理性对传动链总成的影响极大。本文基于5.5 MW半直驱风力发电机,对其从空载特性、负载特性、短路特性等方面进行了仿真计算,对其他关键性... 目前半直驱机型已成为风力发电机组陆上机型的研发重点,发电机作为重要的传动部件,其性能参数的合理性对传动链总成的影响极大。本文基于5.5 MW半直驱风力发电机,对其从空载特性、负载特性、短路特性等方面进行了仿真计算,对其他关键性参数进行了重点分析。根据齿槽转矩数据进行发电机定转子结构选型;通过对比单相、两相、三相短路故障下最大短路电流值进行退磁仿真;最后本文提出一种仿真方法计算出定子齿部电磁激振力,并通过Romax软件分析其对传动链总成的振动影响,为后续传动链设计及动力学研究提供了一定的理论与实践基础。 展开更多
关键词 半直驱电机 齿槽转矩 短路 电磁力
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永磁半直驱式刮板输送机的建模与仿真
10
作者 焦加 李若宇 《云南电业》 2024年第7期1-7,共7页
矿用刮板输送机正向永磁驱动方向发展,建立刮板机的系统级机电耦合模型对其发展具有重要意义。本文以双端型永磁半直驱式刮板输送机为例,分别建立永磁电机变频驱动模型、刮板链与链轮运动模型及双端电机的功率平衡模型,并设计刮板机启... 矿用刮板输送机正向永磁驱动方向发展,建立刮板机的系统级机电耦合模型对其发展具有重要意义。本文以双端型永磁半直驱式刮板输送机为例,分别建立永磁电机变频驱动模型、刮板链与链轮运动模型及双端电机的功率平衡模型,并设计刮板机启动方案,然后在Matlab/Simulink中使用电气和机械库搭建仿真模型。最后,本文给出永磁电机的运行数据和刮板链的运动状态,仿真结果验证了所建模型的合理性与准确性。本文给出的刮板机模型详细描述了刮板机各部分,仿真建模方法简单有效,可为永磁驱动式刮板输送机的设计提供参考价值。 展开更多
关键词 刮板输送机 永磁半直驱式 机电耦合模型 功率平衡
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永磁半直驱技术在刮板输送机上的研究与应用 被引量：2
11
作者 王倬 《煤矿机械》 2023年第4期161-163,共3页
为了解决刮板输送机使用传统异步电机驱动带来的整体驱动效率低、能耗高、安装占用空间大、难以维护等问题,研究了永磁半直驱技术应用在刮板输送机驱动上的实用性和有效性,并进行了实际应用验证。通过对比证明了永磁半直驱技术在高效节... 为了解决刮板输送机使用传统异步电机驱动带来的整体驱动效率低、能耗高、安装占用空间大、难以维护等问题,研究了永磁半直驱技术应用在刮板输送机驱动上的实用性和有效性,并进行了实际应用验证。通过对比证明了永磁半直驱技术在高效节能、降低维护成本、占用空间小、质量轻、易于维护等方面有很大的优势,具有较高的推广和应用价值。 展开更多
关键词 永磁半直驱技术 刮板输送机 应用 节能
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半直驱永磁电机在游梁式抽油机上的应用
12
作者 尹海平 周庆江 《江汉石油职工大学学报》 2024年第4期18-20,23,共4页
游梁式抽油机以传统皮带传动为主,存在电机运行效率低、传动效率低、冲次调整范围小、采液单耗高等问题。针对这些问题,油田某区块将半直驱永磁电机引入游梁式抽油机的应用中。应用表明,半直驱永磁电机具有结构简单、操作安全、调参方... 游梁式抽油机以传统皮带传动为主,存在电机运行效率低、传动效率低、冲次调整范围小、采液单耗高等问题。针对这些问题,油田某区块将半直驱永磁电机引入游梁式抽油机的应用中。应用表明,半直驱永磁电机具有结构简单、操作安全、调参方便、高效节能、投资回收期短等优点,适用于油田各型号的游梁式抽油机,值得推广应用。 展开更多
关键词 游梁式抽油机 半直驱永磁电机 高效节能 安全环保
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半直驱MW级轴向磁通永磁风力发电机电磁设计与分析
13
作者 朱军 南怀春 +4 位作者 刘瞳亮 郭向伟 刘鹏辉 杜少通 钦金祥 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期929-936,共8页
在大功率直驱式风力发电机设计中,针对轴向磁通永磁发电机径向尺寸大、后期维护成本高的问题,文章将轴向磁通永磁发电机设计为大功率半直驱式风力发电机。以2 MW半直驱轴向磁通永磁发电机为研究对象,研究其参数设计原则和方法。通过探... 在大功率直驱式风力发电机设计中,针对轴向磁通永磁发电机径向尺寸大、后期维护成本高的问题,文章将轴向磁通永磁发电机设计为大功率半直驱式风力发电机。以2 MW半直驱轴向磁通永磁发电机为研究对象,研究其参数设计原则和方法。通过探究不同极对数对发电机输出性能的影响,确定满足设计目标的发电机优选方案。采用3D有限元分析法对发电机空载和额定负载工况下的气隙磁密、电压、电流波形以及输出功率、损耗和效率进行分析,验证发电机电磁设计的正确性,发电机效率可以达到97.79%,具有损耗小、效率高的优点。通过与现有发电机进行对比,文章所提出的半直驱MW级轴向磁通永磁发电机径向尺寸显著减小,且在轴向尺寸和齿槽转矩方面比现有径向磁通结构的大功率半直驱永磁发电机表现更优。 展开更多
关键词 轴向磁通 大功率半直驱式 有限元分析 电磁特性
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垂直布置永磁变频驱动刮板输送机配套研究 被引量：6
14
作者 亓玉浩 贾伟霞 《煤矿机械》 2021年第7期150-152,共3页
在煤矿综采工作面刮板输送机配套特点分析的基础上,结合垂直布置永磁变频驱动刮板输送机的结构特点,进行了永磁半直驱驱动装置设计研究,提出了刮板输送机的机头、机尾配套设计策略与技巧,总结了垂直布置永磁变频驱动刮板输送机配套的应... 在煤矿综采工作面刮板输送机配套特点分析的基础上,结合垂直布置永磁变频驱动刮板输送机的结构特点,进行了永磁半直驱驱动装置设计研究,提出了刮板输送机的机头、机尾配套设计策略与技巧,总结了垂直布置永磁变频驱动刮板输送机配套的应用优势。 展开更多
关键词 刮板输送机 永磁变频驱动装置 垂直布置永磁半直驱 设备配套
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结合MRAC和PLL的半直驱型风力发电系统的无速度传感器控制 被引量：6
15
作者 王生铁 刘广忱 田桂珍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2603-2608,共6页
为简化系统结构、提高系统可靠性,研究了半直驱型风力发电系统(MT WTGS)的无速度传感器控制策略。建立了包括风力机、机械传动链、永磁同步发电机在内的MT WTGS机侧部分数学模型。针对速度传感器故障率高、易受干扰等问题,提出了结合模... 为简化系统结构、提高系统可靠性,研究了半直驱型风力发电系统(MT WTGS)的无速度传感器控制策略。建立了包括风力机、机械传动链、永磁同步发电机在内的MT WTGS机侧部分数学模型。针对速度传感器故障率高、易受干扰等问题,提出了结合模型参考自适应控制(MRAC)和锁相环(PLL)的无速度传感器控制策略;该控制策略利用模型参考自适应系统来估计发电机的转速和转子位置,利用锁相环来估计发电机转子的初始位置。仿真和实验结果表明,该控制策略能够快速准确地估计永磁同步发电机的转速和转子位置,实现了永磁同步发电机的无速度传感器矢量控制,具有与采用常规速度测量手段的控制技术相媲美的控制效果。 展开更多
关键词 半直驱型风力发电系统 模型参考自适应控制 锁相环 永磁同步发电机 矢量控制 脉宽调制变换器
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海上半直驱永磁风力发电机电磁设计与温度场分析
16
作者 段志强 何庆峰 +1 位作者 项尚 刘闯闯 《微电机》 2024年第4期66-70,共5页
以海上16 MW半直驱永磁风力发电机作为研究对象,基于有限元分析方法针对不等气隙条件下电磁特性、冷却结构设计及温度场仿真展开研究,结果表明优化后的电机能够合理地降低电机损耗,提高电磁性能,水套冷却和空水冷却相结合的冷却方式散... 以海上16 MW半直驱永磁风力发电机作为研究对象,基于有限元分析方法针对不等气隙条件下电磁特性、冷却结构设计及温度场仿真展开研究,结果表明优化后的电机能够合理地降低电机损耗,提高电磁性能,水套冷却和空水冷却相结合的冷却方式散热效果良好。通过型式试验,验证了电机设计的合理性。该电机的设计对海上永磁风力发电机大型化的发展发挥了重要作用。 展开更多
关键词 半直驱永磁风力发电机 电磁特性 冷却结构 温度场
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半直驱中速永磁同步发电机轴承发生微电流腐蚀的故障诊断分析
17
作者 王子顺 《太阳能》 2024年第5期101-108,共8页
轴承滚道形貌出现“搓衣板”纹路的故障模式是风电机组常见的主要故障之一。针对半直驱中速永磁同步发电机轴承发生微电流腐蚀故障,首先通过在线监测系统采集发电机轴承运行时的振动信号,然后对振动信号故障特征进行提取与诊断分析,研... 轴承滚道形貌出现“搓衣板”纹路的故障模式是风电机组常见的主要故障之一。针对半直驱中速永磁同步发电机轴承发生微电流腐蚀故障,首先通过在线监测系统采集发电机轴承运行时的振动信号,然后对振动信号故障特征进行提取与诊断分析,研究和复现轴承滚道微电流腐蚀的失效模式和故障发展历程,最后同步验证抑制轴电流的措施的有效性,以此保障风电机组健康可靠地运行。分析表明:该故障风电机组的发电机轴承滚道出现的“搓衣板”纹路并非轴承的主要失效模式,而是轴承滚道发生二次损伤的表现。随着时间推移,轴承滚道出现的损伤(浅坑)纹路逐渐重复叠加并变得更加清晰,说明该发电机的主要失效模式为轴承微电流腐蚀。 展开更多
关键词 微电流腐蚀 半直驱中速永磁同步发电机 风电机组 轴承 振动信号 故障诊断 在线监测
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3 MW半直驱永磁风力发电机电磁设计与仿真 被引量：5
18
作者 刘军伟 李华阳 +2 位作者 钟云龙 崔明 卢江跃 《微特电机》 2020年第8期27-30,共4页
研究了半直驱永磁风力发电机的主要设计参数选取过程和原则,探讨了转子磁极固定方式及优化方向;以3 MW发电机为例开展电磁方案设计,并对方案进行了空载、负载、短路仿真分析。结果表明,采用斜槽一倍齿距设计可以显著抑制发电机空载下的... 研究了半直驱永磁风力发电机的主要设计参数选取过程和原则,探讨了转子磁极固定方式及优化方向;以3 MW发电机为例开展电磁方案设计,并对方案进行了空载、负载、短路仿真分析。结果表明,采用斜槽一倍齿距设计可以显著抑制发电机空载下的齿槽转矩,峰值减小幅度达89%;负载计算结果显示发电机电磁方案完全符合设计目标要求;短路失磁校验也验证了所选永磁体在三相、两项短路工况下的磁性能稳定性。设计过程和方法为后续产品开发提供了一些经验借鉴。 展开更多
关键词 永磁发电机 风力发电 半直驱 电磁设计
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2.5MW双馈绕线型三相异步风力发电机的研制和开发 被引量：3
19
作者 李松田 贺建华 《东方电机》 2009年第4期52-58,共7页
双馈绕线型异步风力发电机是通过调节转子绕组的频率、相位、幅值和相序来实现对发电机变速恒频控制,一般采用"交-交"、"交-直-交"或"矩阵式"双向变频器对转子功率加以双向控制。本文介绍了2.5 MW双馈绕... 双馈绕线型异步风力发电机是通过调节转子绕组的频率、相位、幅值和相序来实现对发电机变速恒频控制,一般采用"交-交"、"交-直-交"或"矩阵式"双向变频器对转子功率加以双向控制。本文介绍了2.5 MW双馈绕线型三相异步风力发电机的运行原理、基本参数、总体结构,以及双馈绕线型异步发电机、半直驱和直驱同步发电机各自特点,为我国大型双馈绕线型异步风力发电机全面国产化铺平道路。 展开更多
关键词 风力发电 双馈 绕线型异步发电机 变速恒频控制 变频器 直驱 半直驱
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某型半直驱风机齿轮箱断齿故障分析 被引量：1
20
作者 程漠砥 仲启 刘一凡 《吉林电力》 2023年第5期44-47,共4页
针对风机齿轮箱故障,介绍了一起半直驱风机齿轮箱断齿导致风机停运故障。通过对故障齿轮箱进行振动数据监测、金属材质及油质分析,得出齿轮箱油的泡沫特性超标和颗粒污染度超标是故障的诱因,故障发生当天风机瞬时风速波动较大,齿轮箱二... 针对风机齿轮箱故障,介绍了一起半直驱风机齿轮箱断齿导致风机停运故障。通过对故障齿轮箱进行振动数据监测、金属材质及油质分析,得出齿轮箱油的泡沫特性超标和颗粒污染度超标是故障的诱因,故障发生当天风机瞬时风速波动较大,齿轮箱二级行星轮组产生较强瞬时应力而导致齿轮损坏,引发风机齿轮箱振动过大是故障的主要原因。为避免同类故障再次发生,风电场应加强风机运行监测、提高齿轮箱内窥镜检查频率并加强风机齿轮箱在线滤油处理。 展开更多
关键词 半直驱风机 齿轮箱 振动
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