风力发电机转速对齿轮箱振动的影响规律研究

王天品，孔德同，刘庆超

（1.华电福新能源股份有限公司云南分公司，昆明 650228；2.华电电力科学研究院，杭州 310030）

风力发电机转速对齿轮箱振动的影响规律研究

王天品1，孔德同2，刘庆超2

（1.华电福新能源股份有限公司云南分公司，昆明 650228；2.华电电力科学研究院，杭州 310030）

齿轮箱是风电机组的主要传动装置，齿轮箱状态监测对保障风电机组安全运行至关重要。风电机组受风速波动影响较大，其转速实时变动，增加了齿轮箱状态监测的难度。通过分析某风电场两台运行机组齿轮箱的振动信号，揭示了齿轮箱振动信号与转速之间的线性关系，提出将任意转速下的振动信号有效值转化到额定转速下的措施，有效降低了转速对振动信号的影响，提高了监测指标的趋势性，可为齿轮箱的状态监测提供有效的监测指标。

风电机组；齿轮箱；状态监测；振动信号；转速

0 引言

近年来，风力发电以其经济环保等优势在世界各国得到迅速发展［1］，然而调查发现，风电机组在整个寿命期内的维修成本占其总生产效益的10%～25%［2］，其中主传动链机械故障是造成风机停机的主要原因。齿轮箱是风电机组主要的传动部件，齿轮箱状态监测对于保障风电机组安全运行至关重要。

目前，常用的齿轮状态监测方法大都基于振动信号［3-6］，采用一定的处理方法对振动信号进行分析，从信号时域和频谱中寻找能够反映齿轮故障信息的信号成分，从而推断齿轮箱的故障类型。但是，采用基于振动信号的方法对风电齿轮箱进行状态监测时存在两个问题：（1）风电齿轮箱通常包含行星轮系和定轴轮系，是典型的复杂齿轮传动系统，振动信号成分比定轴齿轮箱更复杂［7-8］；……