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風(fēng)輪
風(fēng)輪是把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時,槳葉上產(chǎn)生氣動力驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動。槳葉的材料要求強度高、重量輕,目前多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來制造。為保持風(fēng)輪始終對準(zhǔn)風(fēng)向以獲得大的功率,還需在風(fēng)輪的后面裝一個類似風(fēng)向標(biāo)的尾舵。(現(xiàn)在還有一些垂直風(fēng)輪,s型旋轉(zhuǎn)葉片等,其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同)
由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低,而且風(fēng)力的大小和方向經(jīng)常變化著,這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定;但Δt太大,會在原始數(shù)據(jù)中引起低頻和高頻分量的混淆,不能真實反映原信號x(t)的全部情況,影響分析的精度。所以,在帶動發(fā)電機之前,還必須附加一個把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱,再加一個調(diào)速機構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定,然后再聯(lián)接到發(fā)電機上。為保持風(fēng)輪始終對準(zhǔn)風(fēng)向以獲得大的功率,還需在風(fēng)輪的后面裝一個類似風(fēng)向標(biāo)的尾舵。
葉片振動
腐蝕系數(shù),KZ為表面系數(shù),Kd為尺寸系數(shù),這些是對耐振強度的修正系數(shù);K3為有效應(yīng)力集中系數(shù),K.為通道系數(shù),K。為流場不均勻系數(shù),K,為成組形響系數(shù),這些是對蒸汽彎應(yīng)力的修正系數(shù)。100200即0月傭日閱日加700翻〕200100。節(jié)雜振動而難以分開,按其各種振型固有振動頻率從低到離依次排列稱為一階、二階、三階、……振型。對整圈連接葉片組也與葉輪振動一樣,存在一系列不同節(jié)徑數(shù)m的振型,全周共有Zm只葉片不參與振動,其余葉片在節(jié)徑兩側(cè)振動,相位相反。其頻譜和振型比其他型式葉片組的復(fù)雜。葉片和葉片組的振型很多,在設(shè)計時不必對所有的振型加以校核。實踐經(jīng)驗證明,只有A。、B。、zA。、A、型是危險的,一般情況下,都必須調(diào)開共振,只有當(dāng)葉片的蒸汽彎應(yīng)力較小時才允許在共振下運行。靜級率和動頗率分別指葉片在靜止和運行狀態(tài)時的固有振動頻率。由于風(fēng)電機組的機艙工作受到風(fēng)速流動的推力和壓力,以及溫度變化等方面的影響,應(yīng)采取工作頻率范圍較寬、堅固耐用以及受到外界干擾較小的傳感器。
在風(fēng)力發(fā)電機運行過程中,其相關(guān)振動信號能夠有效反映設(shè)備部件運行狀況, 并承載著設(shè)備故障信息。為此,利用相應(yīng)技術(shù)對風(fēng)機振動信號進行有效檢測和分析, 將其數(shù)據(jù)作為設(shè)備健康狀況的判斷依據(jù),就能實現(xiàn)風(fēng)機葉片故障的有效預(yù)測。風(fēng)機葉片工作中的振動頻率一般在0.2Hz 以上,對比位移、速度和加速度,其中加速度信號幅值較大,表明可以充分利用加速度信號作為測量和處理對象。振動的葉片對刀具切削刃施加了巨大的應(yīng)變,造成裂紋,并且隨機械和熱應(yīng)力而增加。
利用加速度傳感器對風(fēng)機葉片加速度值進行測量,可有效掌握風(fēng)機葉片的振動程度。其原理如下:首先,對加速度進行積分處理,獲得速度信號v,從而掌握風(fēng)機葉片振動頻率;其次,對速度信號進行再積分,掌握風(fēng)機葉片的振動位移s, 進而對風(fēng)機葉片振動幅度進行有效掌握;在葉片設(shè)計過程中,除了具備能準(zhǔn)確預(yù)測葉片振動特性的方法外,還需要分析各因素對葉片振動特性的影響,以便進行振動特性的調(diào)整和各種設(shè)計方案的篩選。獲取三軸的加速度情況,并對振動位移分量進行合成以獲取加速度矢量,通過已有信息得出葉片振動大小和方向,進而判斷風(fēng)機是否存在故障。