风力机风轮的不平衡力检测方法技术

本公开提出一种风力机风轮的不平衡力检测方法和装置，风力机包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；包括：确定风轮轴的属性信息，控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变，根据属性信息

【技术实现步骤摘要】
风力机风轮的不平衡力检测方法、装置、电子设备及介质


[0001]本公开涉及风力机设备维护管理
，具体涉及一种风力机风轮的不平衡力检测方法
、
装置
、
电子设备及介质
。

技术介绍

[0002]受叶片加工精度
、
材质不均匀
、
叶片损伤
、
安装质量
、
野外恶劣环境等方面因素的影响，风力机组的风轮容易产生不平衡，风轮旋转时就会产生周期性变化的离心力，引起机组振动，产生动应力，导致部件失效或疲劳损坏
。
大功率风力机叶片越来越长，很难在实验室开展动平衡检测，在风力机整机组装状态下现场开展风轮不平衡力检测，具有重要意义
。
[0003]风轮不平衡力检测是风力机设备维护管理的重要工作，目前主要有2种方法：
(1)
拉力检测法，风轮不平衡力会在轴上产生附加扭矩，在停机状态下，利用拉力计在联轴节半径处对齿轮箱输出轴施加反向扭矩，使整个传动系统达到平衡
。
叶轮处于不同位置时，齿轮箱输出轴联轴节处检测到的拉力不同，呈正弦曲线规律变化，通过分别对叶轮处于
12
个角度处的状态进行检测，可得到最大拉力值，从而计算出由叶轮不平衡质量产生的扭矩，并计算出不平衡力
。(2)
振动检测法，该方法建立在影响系数法的基础上，需要在风轮主轴承上安装振动传感器，检测风轮旋转过程中产生的振动信号，认为振动幅值和不平衡力成正比，振动相位和不平衡力角度之间有关联，从而计算出不平衡力
。
[0004]拉力检测法需要在停机状态下进行检测，只有当不平衡量比较大时，才能产生比较大的扭矩，才能检测出不平衡力，检测灵敏度较低，振动检测法需要通过配重试验获取配重对振动的影响系数，进而才能确定不平衡力，无法直接检测出不平衡力，风轮转速很低，振动频率很低，一般振动传感器或低频振动传感器无法满足测试要求，容易产生较大测量误差，一般需要采用专门设计的超低频振动传感器，成本较高，此外，为了测量相位，还需要配备专用的键相传感器
。

技术实现思路

[0005]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一
。
[0006]为此，本公开的目的在于提出一种风力机风轮的不平衡力检测方法
、
装置
、
电子设备和存储介质，能够提高风力机风轮的不平衡力检测灵敏度，有效提升风力机风轮的不平衡力检测效果
。
[0007]为达到上述目的，本公开第一方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法，风力机至少包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；其中，方法包括：确定风轮轴的属性信息；控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴；在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变；根据属性信息
、
预设频率
、
第一弯
曲应变
、
第二弯曲应变
、
第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息
。
[0008]为达到上述目的，本公开第二方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测装置，风力机至少包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；其中，装置包括：第一确定模块，用于确定风轮轴的属性信息；第一获取模块，用于控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴；第二获取模块，用于在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变；第二确定模块，用于根据属性信息
、
预设频率
、
第一弯曲应变
、
第二弯曲应变
、
第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息
。
[0009]本公开第三方面实施例提出的电子设备，包括：存储器
、
处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如本公开第一方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法
。
[0010]本公开第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法
。
[0011]本公开第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如本公开第一方面实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法
。
[0012]本公开提供的风力机风轮的不平衡力检测方法
、
装置
、
电子设备和存储介质，其中，风力机包括：风轮，主轴承以及连接风轮和主轴承的风轮轴；本公开通过确定风轮轴的属性信息，控制风轮轴沿着风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取风轮轴在每次静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，第一方向轴和第二方向轴是基于风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴，在控制风轮轴沿着风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取风轮轴在每转动预设角度时沿第一方向轴的第三弯曲应变，及沿第二方向轴的第四弯曲应变，根据属性信息
、
预设频率
、
第一弯曲应变
、
第二弯曲应变
、
第三弯曲应变及第四弯曲应变，确定风轮不平衡力的矢量信息，由此，能够提高风力机风轮的不平衡力检测灵敏度，有效提升风力机风轮的不平衡力检测效果
。
[0013]本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到
。
附图说明
[0014]本公开上述的和
/
或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0015]图1是本公开一实施例提出的风力机风轮的不平衡力检测方法的流程示意图；
[0016]图2是本公开一实施例提出的风力机的结构示意图；
[0017]图
3A
是本公开一实施例提出的风轮轴的切面示意图；
[0018]图
3B
是本公开一实施例提出的风轮轴的三维示意图；
[0019]图
3C
是本公开一实施例提出的惠斯通全桥电路的示意图；
[0020]图
3D
是本公开一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种风力机风轮的不平衡力检测方法，其特征在于，所述风力机至少包括：风轮，主轴承以及连接所述风轮和所述主轴承的风轮轴；其中，所述方法包括：确定所述风轮轴的属性信息；控制所述风轮轴沿着所述风轮转动方向每转动预设角度后静止，并获取所述风轮轴在每次所述静止时沿第一方向轴的第一弯曲应变，及沿第二方向轴的第二弯曲应变，其中，所述第一方向轴和所述第二方向轴是基于所述风轮轴的第一横截面上两垂直相交的方向轴；在控制所述风轮轴沿着所述风轮转动方向以预设频率持续转动的过程中，获取所述风轮轴在每转动所述预设角度时沿所述第一方向轴的第三弯曲应变，及沿所述第二方向轴的第四弯曲应变；根据所述属性信息
、
所述预设频率
、
所述第一弯曲应变
、
所述第二弯曲应变
、
所述第三弯曲应变及所述第四弯曲应变，确定所述风轮的不平衡力的矢量信息
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述属性信息
、
所述预设频率
、
所述第一弯曲应变
、
所述第二弯曲应变
、
所述第三弯曲应变及所述第四弯曲应变，确定所述风轮的不平衡力的矢量信息，包括：根据所述属性信息
、
所述第一弯曲应变
、
所述第二弯曲应变
、
所述第三弯曲应变及所述第四弯曲应变，确定所述风轮沿所述第一方向轴的第一激振力和沿所述第二方向轴第二激振力；根据所述预设频率，所述第一激振力和所述第二激振力，确定所述不平衡力的所述矢量信息
。3.
如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述属性信息
、
所述第一弯曲应变
、
所述第二弯曲应变
、
所述第三弯曲应变及所述第四弯曲应变，确定所述风轮沿所述第一方向轴的第一激振力和沿所述第二方向轴第二激振力，包括：确定多个所述第一弯曲应变的第一应变平均值，多个所述第二弯曲应变的第二应变平均值，多个所述第三弯曲应变的第三应变平均值，及多个所述第四弯曲应变的第四应变平均值；确定所述第一应变平均值和所述第三应变平均值之间的第一应变差值，及所述第二应变平均值和所述第四应变平均值之间的第二应变差值；根据所述属性信息和所述第一应变差值，确定所述第一激振力，并根据所述属性信息和所述第二应变差值，确定所述第二激振力
。4.
如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设频率，所述第一激振力和所述第二激振力，确定所述不平衡力的所述矢量信息，包括：将所述第一激振力与所述预设频率的平方值之间的比值确定为所述风轮沿所述第一方向轴的第一不平衡力；将所述第二激振力与所述预设频率的平方值之间的比值确...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡启龙，张恒，张卫军，赵博，卫大为，李会洲，王丹，陈旭东，王博远，韩传高，董雷，马晓珑，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：