[发明专利]用于监控传动系的方法、计算单元和装置

说明书

本发明涉及一种用于监控尤其风能源设备的传动系的状态的方法，该传动系具有至少一个与传动系的旋转的元件机械连接的组件，在该组件上相对于传动系的旋转轴线以一种距离布置了至少一个加速度传感器，该加速度传感器以所述距离围绕传动系的旋转轴线运转，其中在旋转的元件的至少一种转速时关于时间检测至少一个组件的至少一个加速度传感器的信号，并且根据与在所述传动系中的损坏相应的干扰频率对所述信号进行检查。

技术领域

本发明涉及一种用于监控尤其风能源设备的传动系的状态的方法、用于实施该方法的计算单元以及相应布置的监控装置。

背景技术

风能源设备（WEA）的尽可能无中断的运行是其经济性的重要前提条件。特别是由于传动线路或者转子叶片上的损坏引起的非计划的运行中断产生了显著的维修成本并且经常引起安全事故。

为了避免这种缺点，在WEA中经常设置所谓的状态定位的维护，其例如根据转子叶片的基于振动的状态监控（Condition Monitoring，CM）在相应的状态监控装置或者说系统（Condition Monitoring Systems，CMS）中实现。通过这种措施例如可以提前识别转子叶片中开始的损坏。CMS经常被布置用于远程诊断，其中在认证诊断中心中通常通过专门受过训练的人员对状态信息进行分析。

通过使用CMS可以提前识别故障，避免了非计划的停机状态并且降低了用于备用件储存、维修以及生产损失的成本。总之通过CMS提高了可使用性以及生产稳定性。

为了监控风能源设备的传动系，经常为其组件配备单独的传感器，例如为了监控组件状态相应地进行分析的固体声传感器或者说振动传感器。

然而通常使用的用于传动系监控的传感器装置经常被证明是耗费的且不可靠的。因此存在了对成本更为经济地、可靠地预测和/或识别传动系损坏的需求。

发明内容

在该背景下，本发明提出了：一种具有独立权利要求特征的、用于监控风能源设备的传动系的状态的方法，其具有至少一个布置在风能源设备的旋转组件上的加速度传感器；相应的监控装置；以及相应的计算单元。优选的设计方案是从属权利要求以及下面说明书的主题。

“加速度传感器”按照本发明也理解为所谓的固体声传感器以及振动传感器。

发明优点

为了监控WEA的转子叶片的状态在DE 100 65 314 B4和WO 2006/012827 A1中提出了：借助于一个或多个布置在转子叶片上的传感器测量固体声，在分析单元中借助于合适的方法从相应的信号中求得频谱，该频谱与相应于保存在分析单元中的、定义的损坏状态以及特殊状态的参考频谱进行比较并且从中查明转子叶片的状态。由此应该此外提前识别并且分析转子叶片的出现的局部的内外损坏以及引起损坏的特殊状态、例如特殊的负载状态，从而能够优选自动地影响到设备的运行。

本发明基于以下令人吃惊的认识：在使用加速度传感器的情况下可以很好地识别出尤其风能源设备的旋转的传动系的损坏，该加速度传感器相对于传动系的旋转轴线以较大的距离布置在与传动系的元件一起旋转的组件上。在风能源设备中所述旋转的元件例如是传动系的主轴，与之机械连接的组件例如涉及转子叶片。所述距离在此例如可以至少为1、2、4、6、8或10米和/或最高为10、20、30、40、50或100米。

监控尤其可以在风能源设备的转子的至少一个转速时通过关于时间检测相应的传感器信号来实现，并且以及根据干扰频率对信号进行检查。识别的干扰频率可以对应于风能源设备的传动系中特定的损坏。

如在这方面下面还利用图1进行详细地解释，在本发明的框架内“传动系”尤其应理解成具有配属于其的轴承、同样所属的传动装置和相应的发电机的转子轴。按本发明例如提出了，通常用于识别转子叶片的振动从而由振动推导出负载状态以及可能的损坏的传感器也用于分析来自传动系的振动以及碰撞。由此此外可以确定故障、轴承损坏和/或增加的磨损。