0、前 言
風(fēng)力發(fā)電機在風(fēng)場運行過程中,經(jīng)常因發(fā)電機軸承溫度超溫而導(dǎo)致控制系統(tǒng)故障。當(dāng)該故障發(fā)生時,風(fēng)力發(fā)電機往往采取降功率運行或者停機等待等措施進行處置。這不僅降低了風(fēng)機風(fēng)能利用率降低,造成能量方面的浪費,同時也減少了風(fēng)機的發(fā)電量,導(dǎo)致經(jīng)濟效益下降。為了減少或消除該故障現(xiàn)象的發(fā)生,就必須從原理上對引起發(fā)電機軸承溫升的原因進行分析,從而才能得出有效的控制方法。
理論分析
2MW 雙饋發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖:

從2MW 雙饋發(fā)電機的安裝結(jié)構(gòu)看出,發(fā)電機軸承安裝在發(fā)電機內(nèi)部。通常機艙內(nèi)部溫度較低,因此軸承熱量來源主要包括軸承運轉(zhuǎn)過程中自身產(chǎn)生的熱量和軸承外部熱源傳導(dǎo)所得到的熱量。
1. 軸承運轉(zhuǎn)過程自身產(chǎn)生的熱量
1.1 軸承自身產(chǎn)生的熱量
軸承自身產(chǎn)生的熱量是由軸承高速旋轉(zhuǎn),內(nèi)外圈之間相互運動造成的摩擦而產(chǎn)生的熱量。根據(jù)能量守恒定律,產(chǎn)生熱量的大小于摩擦力造成能量損失相等。因此對摩擦力做功進行分析可以得出軸承摩擦產(chǎn)生的熱量。摩擦力做功公式如下:
P熱=Q熱/t= fs/t=μNs/t=μNv
f—摩擦力
N—軸承受到壓力
s—相對移動距離
μ—內(nèi)外圈于滾珠和滾柱間的摩擦系數(shù)
t—運行時間
v—軸承內(nèi)外圈的相對轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速)
1.2 摩擦系數(shù)μ