[发明专利]风电机组齿轮箱弹性支撑减振效果监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种风电机组齿轮箱弹性支撑减振效果监测装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述风电机组齿轮箱包括齿轮箱机架(5)和齿轮箱(7)，齿轮箱(7)上安装有扭力臂，扭力臂两端的底部分别竖直安装有弹性支撑(6)，弹性支撑(6)的一端安装在齿轮箱机架(5)上，另一端与扭力臂的底面连接，其特征在于，所述风电机组齿轮箱弹性支撑减震效果监测装置包括若干个振动加速度传感器，在扭力臂上表面的两端分别安装一个振动加速度传感器，分别为第一振动加速度传感器(1)和第二振动加速度传感器(2)，在齿轮箱机架(5)的两端分别安装一个振动加速度传感器，分别为第三振动加速度传感器(3)和第四振动加速度传感器(4)，其中第三振动加速度传感器(3)位于第一振动加速度传感器(1)的正下方，第四振动加速度传感器(4)位于第二振动加速度传感器(2)的正下方；

S1：采集第一振动加速度传感器(1)和第二振动加速度传感器(2)的信号，获得扭力臂上的振动加速度数据；采集第三振动加速度传感器(3)和第四振动加速度传感器(4)的信号，获得齿轮箱机架的振动加速度数据；根据扭力臂上的振动加速度数据和齿轮箱机架的振动加速度数据计算振动有效值，并根据振动有效值计算结果计算隔振率；

S2：将S1的隔振率与预设的隔振率阈值进行比较，获得减振效果；当隔振率计算结果超出隔振率阈值时进行报警。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，S1所述采集一组振动加速度传感器的信号的过程中，剔除风电机组偏航对风时段的数据。

3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，S1中所述计算振动有效值前，包括对采集的第一振动加速度传感器(1)、第二振动加速度传感器(2)、第三振动加速度传感器(3)和第四振动加速度传感器(4)的信号分别进行带通滤波。

4.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，S1的具体过程包括：

步骤21)，设风电机组在并网转速时段的两级高频段啮合频率分别为第一级高频段啮合频率Fg1和第二级高频段啮合频率Fg2，额定转速时段的两级高频段啮合频率分别为第一级高频段啮合频率Fr1和第二级高频段啮合频率Fr2，则设置两段监测频段分别为第一监测频段[Fg1-20，Fr1+20]和第二监测频段[Fg2-20，Fr2+20]；

步骤22)，对于四个振动加速度传感器分别在采集时段T0内的信号进行带通滤波，得到第一监测频段[Fg1-20，Fr1+20]内的信号和第二监测频段[Fg2-20，Fr2+20]内的信号；

步骤23)，计算振动有效值：

式中，RV(p)_sig(q)表示根据第p振动加速度传感器在第q监测频段的信号计算得到的振动有效值，p∈{1,2,3,4}，q∈{1,2}，N表示采集时段T0内的振动加速度数据的个数，V(p)_i表示采集时段T0内采集的第i个振动加速度数据；

步骤24)，计算隔振率：

式中，η(q)_L表示由第q监测频段的信号得到的齿轮箱左扭力臂弹性支撑的隔振率；η(q)_R表示由第q监测频段的信号得到的齿轮箱右扭力臂弹性支撑的隔振率。

5.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，步骤S2所述的隔振率阈值包括第一隔振率阈值η₁和第二隔振率阈值η₂，将实时测得的η(1)_L和η(1)_R分别与第一隔振率阈值η₁比较，将η(2)_L和η(2)_R分别与第二隔振率阈值η₂比较，当有一项超出范围，则发出报警。

6.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述第一振动加速度传感器(1)、第二振动加速度传感器(2)、第三振动加速度传感器(3)和第四振动加速度传感器(4)的采样频率均不低于最高啮合频率的2.5倍。

7.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，第一振动加速度传感器(1)、第二振动加速度传感器(2)、第三振动加速度传感器(3)和第四振动加速度传感器(4)的采样频率均为3000Hz。