风力发电机组传动链的振动控制

武新生

摘要：近几年来，随着我国可持续发展战略的提出，针对于能源的有效应用，就成为当前最主要的发展方向。同时，由于风能具有可再生性，且自身并不会对环境造成污染，因此它也成为了当前最具有商业价值的一种能源。在当前阶段，大多数的风电发电场处于环境都比较恶劣，因此就会造成风力发电机组的故障率偏高。同时，导致风机机组设备故障率偏高原因，其风机机组的设备监督力度不足占主要一部分原因，监测力不足导致机组不能提前发现故障进而无法保证机组的长期运行。对此，本文主要针对当前风力发电机在传动过程当中所产生的问题进行有效讨论，从而保证风机机组稳定长期运行。

关键词：风电场;风力发电机组;振动控制

前言

风能作为一种可再生的清洁型能源，已经成为了当前清洁能源供给的中坚力量。由于风机机组通常处于恶劣的环境当中，这导致使其风电机组的故障较高。对此，就需要相关运营人员在其运行的过程当中对其进行有效的管理及监测，这样才能够保证其整体的运作能长期有效的运行。

一、风力发电机组传动链的异常振动危害

风力发电机组主要是由传动链组成的，如主轴系统、齿轮箱等，齿轮箱是风机机组最重要的传动部件。在风机运行的过程当中，齿轮箱作为增速箱，其整体的作用就是通过内部的高速旋转来实现带动整个机器进行运行，因此其出现的故障总是会集中反映在齿轮箱当中。传动链运行时会在水平垂直轴向三个方向产生不同程度的振动，如果其振动强度保持在其合理的范围之内，可以把它当作一种正常的振动现象[1]。对于运行中的设备来讲，其振动频率越小，就能够保证设备能够长期正常运行。反之，则会对设备造成损伤。因此，本文所叙述的由于震动而导致的一切问题，均是指其振动强度超过了标准范围之外。如果相关人眼长期不予理会设备的异常振动，则会对传动链设备产生危害性的影响。因此，为了保证设备的使用寿命以及其运行的安全性，就必须保证相关人员能够对机械设备的异常振动给予重视，同时分析找出其振动产生的原因，并对其原因进行相应的处理，这样才能够保证其整体运行的安全性和高效性。

一般而言，在风电传动链处于运行状态时，一旦监测系统监测到传动链设备的各部分振动幅度过大，极有可能就是有异常振动的出现，如果相关人员不予以重视，最坏可能会引起传动链部件发生故障。同時，当其振动频率达到一定幅度时，就会导致齿轮箱在转动的过程当中，发生了内部零件的松动现象，致使其进一步出现异常。当其内部零件消磨程度进一步提高时，传动链之间的运动就会导致装配件发生严重的磨损，进而就会导致其设备的断裂故障出现。因此也可以说，导致齿轮箱振动异常的现象，就是由于内在的传动链无法进行正常的工作。对此，这就需要相关人员加强对传动链振动的控制，这样才能够保证风电设备的运转正常。

二、风力发电机组传动链振动控制的方式

（一）应用摩擦耗能器

在当前阶段，摩擦耗能器的主要应用金属材质进行制造，因为金属具有较高的耐磨性，且整体抗性较强。因此，它被广泛的应用在摩擦耗能器的制造当中。但是，由于金属自身的抗阻性较弱，就会导致其在运动的过程当中，无法有效保证降低振动带来的负面影响。因此，相关企业在制造摩擦耗能器时，也开始尝试应用了新型材料对其进行建造。并且随着技术的不断升级，其整体所应用的两种新型抗阻型材料，其自身的性能，能够保证将其应用在齿轮建造的过程当中，有效实现减震的作用[2]。同时，这两类的材质的减振机理，都能够有效地提高其齿轮的阻尼方式，以此就能够达到其设备减震的目的，进而减小设备的运转振动幅度，从而降低风险事故的发生。

（二）应用粘弹性耗能器

弹性耗能器是一种较为特殊的耗能器，由于自身具有较强的被动性，因此其自身具有良好的减振效果，并且其整体的应用材料都属于阻尼滞后的性质，同时也能够大增齿轮转动过程中抗阻性的提高，进而就能够实现通过降低其运动状态的不稳定性，来实现对振动的有效控制[3]。因为弹性耗能器具有良好的稳定性和操作性，同时其经济价值又比较高，因此它能够有效地应用在各种器械当中。此外，弹性耗能器还能够实现齿轮宽带阻尼的效应，因此其整体的应用可靠性也较高。

（三）应用压电分流系统

在风电设备当中所应用的所有抗阻材料当中，其整体利用电压进行抗阻的系统设置，能够有效实现在机械运动的过程当中实现减振，并且也不需要通过其他电子仪器进行辅助减振。如，在进行应用压电分流阻尼系统时，就不需要应用辅助系统对其进行有效控制。同时，其自身所具有的压电分流阻尼系统其整体结构简单，可实现性强且鲁棒性好，因此它也被广泛的应用在风电机组的设备当中。

三、优化风力发电机组传动链振动控制的措施

除了对于其整体设备应用的有效控制外，也可以从其管理层面来实现对于风电传统设备的有效控制。首先，设备的监理人员需要对其设备进行设计、制造以及安装等过程当中充分发挥自身的职能作用。其次，相关人员也要对其工艺设备进行有效的调试，这样就可以保证在每一项可能会发生振动的设备运行过程当中，对其进行有效的监控。例如，在设计阶段，就可以应用相应的齿轮振动理论，对其零件进行有效的参数优化，保障其齿轮的修型工作能够顺利的开展。在进行设备的制造阶段，可以应用抗振性能较高的材料对其设备进行精加工工作，以此来减少由于装配误差使其设备出现振动的现象。在进行装备安装调试的阶段时，相关人员也可以对其震动幅度较大的部位进行减振设备安装，以此就能够达到实现设备振动符合振动值范围的目的。

总结

综上所述，想要保证风力发电机传动链振动控制的有效进行，就需要对其整体的传动设备进行优化，并且要将其理论与实际紧密的结合，这样才能够在其设备安装、制造、设计等多个阶段进行有效的控制。

参考文献

[1]陶生金，张鑫，何明，王洋，卜康涛.新型风力发电机组传动链轴承的加热及控制方法[J].科学咨询（科技·管理），2018（10）：40.

[2]孙建湖.风力发电机组传动链的振动控制[J].电机技术，2017（04）：23-27.

[3]杜静，谢双义，王磊，金鑫，罗敏.风力发电机传动链的扭转振动控制[J].电源技术，2013，37（03）：430-432+480.