什麼是風力機機械故障

Ⅰ 雙饋風力發電機常見機械故障有哪些

1、傳動鏈故障（軸承磨損報廢）。
2、偏航制動器故障。
3、偏航驅動齒輪磨損。
4、偏航驅動電機故障。
5、液壓站、液壓系統故障。
6、變漿驅動電機故障。
7、變漿驅動齒輪磨損。
8、主軸鎖定裝置故障。
9、機體因應力變形，發電機下沉。
10、聯軸器破損。
11、發電機彈性支承磨損。
12、軸對中時公差過大產生齒輪箱與發電機不同軸。

我就寫這些了，別的我還得想想，以上的磨損的大部分都需要更換，故障的可以修理，都是自己打出來的字。

Ⅱ 風力發電機故障問答

風輪的作用
風輪是吸收風的能量並將其轉換成機械能的部件。
風以一定的速度和攻角作用在槳葉上，使槳葉產生旋轉力矩而轉動，將風的能量轉變成機械能，風越大，風輪接受風的能量也越大，風輪轉得就越快。

風力發電機原理
漆包銅線繞成線圈，用永久磁鐵產生磁場，線圈在磁場中旋轉，切割磁力線產生電動勢，線圈轉得越快，切割磁力線的速度就越高，產生的電壓也越高，對外電路提供的功率就越大，線圈和磁鐵相對旋轉的動力來源於風輪，通過風輪和發電機就可以將風的能量轉變成電能。

控制器的作用
控制器的作用主要有：充電、防止電瓶過充電、防止電瓶過放電、給發電機提供泄荷通路。
A、發電機發出的是單相或三相交流電，給直流電瓶充電需要直流電，通過整流管將交流變直流（整流）給電瓶充電。
B、鉛酸蓄電瓶充滿電後，繼續大電流充電，就造成電瓶過充電，電瓶充滿後過充造成電瓶液的損耗、極板變形，嚴重影響電瓶使用壽命。
C、鉛酸蓄電瓶對外放電到其70%的額定容量時，應立即停止對外放電，否則過度放電，將導致極板彎曲，板柵損壞，活性物質脫落，造成電瓶容量不可恢復的減退，甚至導致電瓶失效。
D、電瓶充滿後，風力發電機發出的電不能提供給電瓶，控制系統斷開充電線路，這時風力發電機發出的電沒有了去路，發電機失去了負載，發電機的阻力變得很小，這時發電機的轉速就會成倍升高，若遇到強風，發電機轉速就會迅速升高，葉輪越轉越快，造成飛車。因此，必須給發電機提供一負載來泄荷，通常泄荷是由電阻來承擔，將發電機發出的電能通過泄荷電阻轉化成熱能消耗掉。

逆變器的作用
儲存在電瓶中的直流電，只能供給直流電器工作，如直流燈泡等，而家用電器基本上都是交流電器，電壓是交流220伏的，因此，要將電瓶的低壓直流電轉化成220伏的交流電（直流轉變成交流，這個過程稱為逆變），這個任務就由逆變器來完成。

Ⅲ 風力發電機組常見故障

風電機組的故障率隨著風電機組技術的發展而逐漸降低，但是對比於傳統的發電系統，如蒸汽輪機、燃氣輪機、水輪機等，風電機組的故障率還是相對較高的，其運行可靠性還有待進一步的增強和提高。總的來說，由於工作環境惡劣、載荷復雜多變，風電機組較易發生故障; 海上風電機組由於會受到風暴、波浪的影響以及鹽霧的腐蝕，比陸上風電機組更加容易發生故障; 另外風電機組的故障頻率也隨著風電機組尺寸的增大而相應有所提高。據統計，風電機組中故障率較高的部件有電氣系統、轉子葉片、變槳系統、液壓系統、控制系統和齒輪箱等，各個部件的故障分布如圖1 所示。雖然風電機組中發生電氣和控制系統的故障較為頻繁，但是維修該類故障所導致的風電機組停機時間是比較短的; 傳動系統上的主軸、齒輪箱、發電機等故障率較低的故障，維修時間往往比較長，其中齒輪箱故障導致的風電機組停機時間最長，不同部件（子系統）故障引起的停機維修時間如圖2所示。

圖1 風力發電機組中各零部件引起的故障分布
Fault distribution caused by different parts and subassemblies in wind turbine

圖2 風力發電機組中各零部件故障引起的停機時間
Downtime caused by different parts and subassemblies in wind turbine
1 葉片
葉片( 槳葉) 是風電機組捕捉風能的核心部件，其工作環境惡劣，即便在風電機組正常工作時，葉片上往往承受著較高的應力，容易發生如下一些故障: 由於污染、剝落等原因引起葉片表面粗糙度的增加; 由於結構松動導致的葉片內部材料的移動、雨水通過裂紋進入葉片內部等原因導致葉片不平衡; 葉片變形、槳距控制失效等原因引起葉片空氣動力學的不平衡; 疲勞、雷擊等原因導致的葉片表面或內部結構出現裂紋等故障。
葉片受力產生裂紋或發生變形時，會釋放出高頻( 一般在1 kHz ～ 1 MHz) 的、時變的、非平穩的、瞬態的聲發射信號。因此聲發射檢測已經被成功地應用於葉片損傷的探測與評估。由於葉片故障導致轉子葉片受力不均，這些應力通過主軸傳遞會最終作用在機艙上，容易引起機艙的晃動，Caselitz P 等人通過在主軸上安裝多個振動感測器，採集低頻(0.1 ～ 10 Hz) 的振動信號，應用演算法成功地分析了葉片轉動不平衡等故障。
2 齒輪箱
齒輪箱是連接風電機組主軸和發電機的傳動部件，其功能是將主軸上較低的轉速提高到相對較高的轉速，以滿足發電機工作所需的轉速要求。齒輪箱一般由一級行星齒輪和兩級平行齒輪傳動構成，其工作條件惡劣、工況復雜、傳遞功率大。齒輪箱中的行星齒輪、高速軸側軸承、中間軸軸承、行星齒輪傳動側軸承以及其潤滑系統較容易發生故障。風電機組運行過程中，受交變應力、沖擊載荷等作用的影響，齒輪容易發生齒面磨損、齒面擦傷、點蝕、斷齒等故障; 軸承容易發生磨損、滾道滑傷、滾子打滑、外圈跑圈等故障。雖然齒輪箱不是風電機組中發生故障最頻繁的部件，但是由齒輪箱故障引起的停機維修時間卻是最長的，而且維修費用很高。因此齒輪箱的故障診斷與預測得到了廣泛的關注。Huang Q 等人通過對齒輪箱的振動信號分析，利用小波神經網路的方法成功地診斷了齒輪箱故障; 另外基於軸承溫度、潤滑油溫度和油液磨粒等信息的分析方法也相繼被提出用於齒輪箱故障的檢測。
3 電機( 發電機或電動機)
雙饋發電機和永磁同步發電機在目前的風力發電機組技術中廣泛被使用。其中雙饋式風力發電機組的轉速較高，其額定轉速為1 500 r /min，因此機組中需要齒輪箱用於增速，這樣使得機組重量較重，另外發電機的高速運轉存在著一定的雜訊污染; 電機為非同步發電機，變流器連接轉子，變流器功率可以雙向流動，通過轉子交流勵磁調節實現變速恆頻運行，機組的運行范圍很寬，在額定轉速60% ～ 110%的范圍內都可以獲得良好的功率輸出。
直驅式風力發電機組由風輪直接耦合電機轉子工作，電機轉速較低，一般為每分鍾幾十轉。直驅式風力發電機組一般採用永磁同步電機，電機啟動轉矩較大，定子繞組經全功率變流器接入電網，機組運行范圍較寬，但發電機結構復雜、直徑較大、成本較高。除了發電機以外，電動機也廣泛地應用於風電機組的偏航、變槳等系統中。
電機的故障通常分為電氣故障和機械故障。電氣方面故障有繞組短路、斷路、過熱、三相不平衡等。機械故障有軸承過熱、損壞，定、轉子間的氣隙異常，轉軸磨損變形等。通過對振動、電流、溫度等信號的分析，可實現對電機故障的檢測。
4 偏航、變槳和剎車系統
偏航系統主要有兩個功能:
1) 使風力發電機組跟蹤風向;
2) 由於跟蹤風向容易使得從機艙內引出的電纜發生纏繞，當纏繞過多時，偏航系統可用於解除電纜纏繞的問題。
變槳系統的作用是當風速改變時，通過控制葉片的角度來改變風電機組獲得空氣動力的轉矩，實現功率控制; 當風速過高或風電機組故障時，調整葉片到順槳狀態，實現制動。偏航和變槳系統工作較為頻繁，偏航和變槳軸承承受的扭矩較大，偏航軸承部分裸露在環境中，容易受到沙塵侵害，鹽（水） 霧腐蝕等影響而發生故障。變槳軸承由於其不完全旋轉的工作特點，容易發生潤滑不良的問題，導致軸承磨損等故障。剎車系統用於防止轉子葉片旋轉過快，以及當風電機組其他部件發生故障時，實現風電機組的停機。由於摩擦片磨損、受力過大等原因，剎車系統也較容易發生故障。液壓系統由於具有單位體積小、動態響應好、傳動力大、扭矩大等優良特點，在風電機組的偏航、變槳和剎車系統中都發揮著重要的作用。液壓迴路相互干涉，使其故障機理復雜，失效模式多樣。液壓系統常見的故障有液壓油污染、漏油、電磁閥、溢流閥故障、液壓泵故障、油液過熱、異常振動和雜訊等。
5 變流器和變壓器
隨著風電機組單機容量的增加，電氣系統能否可靠運行變得越來越重要。據統計資料表明，電氣系統是風電機組中故障發生率最高的子系統，電氣系統故障在風電機組所有的故障中約佔比20%。雖然由電氣故障引起的風電機組停機時間不長，但電氣系統頻繁發生故障，同樣會導致高昂維修成本。隨著風電機組容量的進一步提高，電氣系統的故障頻率也會隨著增加。
電氣系統的故障通常指由於過壓、過流、過熱、振動、濕度過大等原因所導致的電容、印刷電路板或功率半導體器件（如MOSFET 和IGBT） 等電子元器件的失效。它們的失效分別佔了電氣系統零部件故障中的30%、26%和21%。
6 控制系統和感測器
風力發電機組的控制系統在偏航、槳距調節、電纜解繞、保護等方面發揮著重要的作用。控制系統中通常包含了各類感測器、控制器和執行機構，經由感測器將各類信號採集並傳送至控制器，進行分析處理和邏輯運算，通過執行機構控制和保護風電機組的各個子系統，保障風電機組在安全、可靠、優化的狀態下工作。
風力發電機組中安裝了各式各樣的感測器，如風速儀、風向標、速度解碼器、位置編碼器、溫度感測器、壓力感測器、振動感測器、偏航感測器等。由於工作環境惡劣，感測器的故障率較高。有統計資料表明，在風力發電機組中，14% 以上和40% 以上的風電機組故障分別是由感測器本身和感測器相關系統的故障引起的。
除了感測器外，控制系統的其他故障可分為硬體故障和軟體故障。硬體故障包括控制板電路故障、伺服機構故障等。軟體故障表現為系統出現偶發性的死機、不動作等問題，通常由於設計不合理、內存溢出等原因所導致的，通過重新啟動控制系統等動作可消除該類故障。

Ⅳ 風力發電機組常見故障有哪些

常見故障及成因：

1、風輪轉動時發出異常聲

故障原因：1)機艙罩松動或松動後碰到轉動件；2)風輪軸承座松動或軸承損壞；3)增速器松動或齒輪箱軸承損壞；4)制動器松動；5)發電機松動；6)聯軸器損壞；7)變槳距調速的液壓油缸脫落或同步器斷。

2、風速達身鬣定風速以上，但發電機不能輸出顫定電壓

故障原因：1)調速器卡滯，停留在某個位置上2)發電機轉子和定子接觸摩 擦3)增速器軸承或風輪軸軸承損壞4)剎車片回位彈簧失效致使剎車片處在半 制動狀態5)控制系統調速失靈。

3、調向不更或不能調向

故障原因：1)下風向或尾舵調向的阻尼器阻力過大2)調速平衡彈簧拉力 小或失效3)調向電機失控或帶病運轉或其軸承壞：風速計或測速發電機有誤 4)調向轉盤軸承進入雜質且潤滑不良，阻力太大或轉盤軸承壞，不能轉動。

4、風速變化不大時風輪時快時慢

故障原因：1)調速器調速彈簧失效2)調速油缸有氣或液壓管路有氣，密封 圈磨損漏油3)調速電機電壓波動過大4)葉片變槳距軸滾鍵

5、風輪轉動而發電機不發電

故障原因：1)勵磁路斷或接觸不良2)電刷與滑環接觸不良或電刷燒壞3) 晶閘管不起勵4)發電機剩磁消失5)三次諧波勵磁繞組斷路或短路6)三次諧 波勵磁晶閘管斷路或短路7)勵磁發電機轉子繞組斷路或短路8)發電機定子繞 組斷、短路9)直流發電機轉子繞組斷、短路10)發電機定子或轉子輸出斷 路或短路。

6、發電機三相不平衡

故障原因：1)發電機定子繞組有一相或兩相局部有短路或引出線接觸不良 2)負載三相不平衡或電網三相不平衡。

7、合閘送電或並網時熔斷囂熔斷或聵閘

故障原因：i)外電路有短路2)負荷太重或電網太弱

Ⅳ 機械故障的類型類型有哪些

所謂機械故障，就是指機械繫統（零件、組件、部件或整台設備乃至一系列的設備組回合）已偏離其設備狀態而喪失答部分或全部功能的現象。

如某些零件或部件損壞，致使工作能力喪失；發動機功率降低；傳動系統失去平衡和雜訊增大；工作機構的工作能力下降；燃料和潤滑油的消耗增加等，當其超出了規定的指標時，均屬於機械故障。

機械的故障表現在它的結構上主要是它的零件損壞和零件之間相互關第的破壞。如零件的斷裂、變形、配合件的間隙增大或過盈可以喪失，固定和緊固裝置的松動和失效等。

Ⅵ 風力發電機組的故障類型和情況

震動故障可能是由於風力發電機對好風後，偏航系統剎車松動，導致運行過程中風機有擺動。發電機震動，有可能是聯軸器松動，或是發電機壞了。電氣故障太多，由於好多都是反饋信號中斷導致的故障，所以太多，不好說！

Ⅶ 風力發電機組機械故障中，不平衡故障是指什麼不平衡

安裝導致，軸承游隙不合理；
異物進入；
潤滑材料選擇不當；
軸承磨損。
可能出問題的地方很多，不平衡會大大縮短機組使用壽命，趕緊拆下，看看問題出哪裡？從新裝一次。

Ⅷ 什麼是機械故障診斷

最直接的方法，是觀察，當機械不能動作時，分析它不動作的原因，此為機械故障診斷，這是大致的解釋，謝謝

Ⅸ 風力發電機失速是什麼意思

軸流風機葉片通常是機翼型的,。當空氣順著機翼葉片進口端(沖角α= 0°) 流向流入時, 它分成上下兩股氣流貼著翼面流過,葉片背部和腹部的平滑「邊界層」處的氣流呈流線形。作用於葉片上有兩種力, 一是垂直於葉面的升力, 另一種平行於葉片的阻力, 升力≥阻力。當空氣流入葉片的方向偏離了葉片的進口角, 它與葉片形成正沖角(α>0°)。在接近於某一臨界值時(臨界值隨葉型不同而異) , 葉背的氣流工況開始惡化。當沖角增大至臨界值時, 葉背的邊界層受到破壞, 在葉背的尾端出現渦流區, 即所謂「失速」現象。隨著沖角α的增大, 氣流的分離點向前移動, 葉背的渦流區從尾端擴大到葉背部, 脫離現象更為嚴重, 甚至出現部分流道阻塞的情況。此時作用於葉片的升力大幅度降低, 阻力大幅度增加, 壓頭降低。
漿葉本身所具有的失速特性，當風速高於額定風速時，氣流的攻角增大到失速條件，使漿葉的表面產生渦流，降低葉片氣動效率，影響能量捕獲。

Ⅹ 風力發電機常見故障及其分析概要

風電機組的故障率隨著風電機組技術的發展而逐漸降低，但是對比於傳統的發電系統，如蒸汽輪機、燃氣輪機、水輪機等，風電機組的故障率還是相對較高的，其運行可靠性還有待進一步的增強和提高。總的來說，由於工作環境惡劣、載荷復雜多變，風電機組較易發生故障; 海上風電機組由於會受到風暴、波浪的影響以及鹽霧的腐蝕，比陸上風電機組更加容易發生故障; 另外風電機組的故障頻率也隨著風電機組尺寸的增大而相應有所提高。據統計，風電機組中故障率較高的部件有電氣系統、轉子葉片、變槳系統、液壓系統、控制系統和齒輪箱等，各個部件的故障分布如圖1 所示。雖然風電機組中發生電氣和控制系統的故障較為頻繁，但是維修該類故障所導致的風電機組停機時間是比較短的; 傳動系統上的主軸、齒輪箱、發電機等故障率較低的故障，維修時間往往比較長，其中齒輪箱故障導致的風電機組停機時間最長，不同部件（子系統）故障引起的停機維修時間如圖2所示。

圖2 風力發電機組中各零部件故障引起的停機時間

Downtime caused by different parts and subassemblies in wind turbine

1 葉片

葉片( 槳葉) 是風電機組捕捉風能的核心部件，其工作環境惡劣，即便在風電機組正常工作時，葉片上往往承受著較高的應力，容易發生如下一些故障: 由於污染、剝落等原因引起葉片表面粗糙度的增加; 由於結構松動導致的葉片內部材料的移動、雨水通過裂紋進入葉片內部等原因導致葉片不平衡; 葉片變形、槳距控制失效等原因引起葉片空氣動力學的不平衡; 疲勞、雷擊等原因導致的葉片表面或內部結構出現裂紋等故障。

葉片受力產生裂紋或發生變形時，會釋放出高頻( 一般在1 kHz ～ 1 MHz) 的、時變的、非平穩的、瞬態的聲發射信號。因此聲發射檢測已經被成功地應用於葉片損傷的探測與評估。由於葉片故障導致轉子葉片受力不均，這些應力通過主軸傳遞會最終作用在機艙上，容易引起機艙的晃動，Caselitz P 等人通過在主軸上安裝多個振動感測器，採集低頻(0.1 ～ 10 Hz) 的振動信號，應用演算法成功地分析了葉片轉動不平衡等故障。

2 齒輪箱

齒輪箱是連接風電機組主軸和發電機的傳動部件，其功能是將主軸上較低的轉速提高到相對較高的轉速，以滿足發電機工作所需的轉速要求。齒輪箱一般由一級行星齒輪和兩級平行齒輪傳動構成，其工作條件惡劣、工況復雜、傳遞功率大。齒輪箱中的行星齒輪、高速軸側軸承、中間軸軸承、行星齒輪傳動側軸承以及其潤滑系統較容易發生故障。風電機組運行過程中，受交變應力、沖擊載荷等作用的影響，齒輪容易發生齒面磨損、齒面擦傷、點蝕、斷齒等故障; 軸承容易發生磨損、滾道滑傷、滾子打滑、外圈跑圈等故障。雖然齒輪箱不是風電機組中發生故障最頻繁的部件，但是由齒輪箱故障引起的停機維修時間卻是最長的，而且維修費用很高。因此齒輪箱的故障診斷與預測得到了廣泛的關注。Huang Q 等人通過對齒輪箱的振動信號分析，利用小波神經網路的方法成功地診斷了齒輪箱故障; 另外基於軸承溫度、潤滑油溫度和油液磨粒等信息的分析方法也相繼被提出用於齒輪箱故障的檢測。

3 電機( 發電機或電動機)

雙饋發電機和永磁同步發電機在目前的風力發電機組技術中廣泛被使用。其中雙饋式風力發電機組的轉速較高，其額定轉速為1 500 r /min，因此機組中需要齒輪箱用於增速，這樣使得機組重量較重，另外發電機的高速運轉存在著一定的雜訊污染; 電機為非同步發電機，變流器連接轉子，變流器功率可以雙向流動，通過轉子交流勵磁調節實現變速恆頻運行，機組的運行范圍很寬，在額定轉速60% ～ 110%的范圍內都可以獲得良好的功率輸出。

直驅式風力發電機組由風輪直接耦合電機轉子工作，電機轉速較低，一般為每分鍾幾十轉。直驅式風力發電機組一般採用永磁同步電機，電機啟動轉矩較大，定子繞組經全功率變流器接入電網，機組運行范圍較寬，但發電機結構復雜、直徑較大、成本較高。除了發電機以外，電動機也廣泛地應用於風電機組的偏航、變槳等系統中。

電機的故障通常分為電氣故障和機械故障。電氣方面故障有繞組短路、斷路、過熱、三相不平衡等。機械故障有軸承過熱、損壞，定、轉子間的氣隙異常，轉軸磨損變形等。通過對振動、電流、溫度等信號的分析，可實現對電機故障的檢測。

4 偏航、變槳和剎車系統

偏航系統主要有兩個功能:

1) 使風力發電機組跟蹤風向;

2) 由於跟蹤風向容易使得從機艙內引出的電纜發生纏繞，當纏繞過多時，偏航系統可用於解除電纜纏繞的問題。

變槳系統的作用是當風速改變時，通過控制葉片的角度來改變風電機組獲得空氣動力的轉矩，實現功率控制; 當風速過高或風電機組故障時，調整葉片到順槳狀態，實現制動。偏航和變槳系統工作較為頻繁，偏航和變槳軸承承受的扭矩較大，偏航軸承部分裸露在環境中，容易受到沙塵侵害，鹽（水） 霧腐蝕等影響而發生故障。變槳軸承由於其不完全旋轉的工作特點，容易發生潤滑不良的問題，導致軸承磨損等故障。剎車系統用於防止轉子葉片旋轉過快，以及當風電機組其他部件發生故障時，實現風電機組的停機。由於摩擦片磨損、受力過大等原因，剎車系統也較容易發生故障。液壓系統由於具有單位體積小、動態響應好、傳動力大、扭矩大等優良特點，在風電機組的偏航、變槳和剎車系統中都發揮著重要的作用。液壓迴路相互干涉，使其故障機理復雜，失效模式多樣。液壓系統常見的故障有液壓油污染、漏油、電磁閥、溢流閥故障、液壓泵故障、油液過熱、異常振動和雜訊等。

5 變流器和變壓器

隨著風電機組單機容量的增加，電氣系統能否可靠運行變得越來越重要。據統計資料表明，電氣系統是風電機組中故障發生率最高的子系統，電氣系統故障在風電機組所有的故障中約佔比20%。雖然由電氣故障引起的風電機組停機時間不長，但電氣系統頻繁發生故障，同樣會導致高昂維修成本。隨著風電機組容量的進一步提高，電氣系統的故障頻率也會隨著增加。

電氣系統的故障通常指由於過壓、過流、過熱、振動、濕度過大等原因所導致的電容、印刷電路板或功率半導體器件（如MOSFET 和IGBT） 等電子元器件的失效。它們的失效分別佔了電氣系統零部件故障中的30%、26%和21%。

6 控制系統和感測器

風力發電機組的控制系統在偏航、槳距調節、電纜解繞、保護等方面發揮著重要的作用。控制系統中通常包含了各類感測器、控制器和執行機構，經由感測器將各類信號採集並傳送至控制器，進行分析處理和邏輯運算，通過執行機構控制和保護風電機組的各個子系統，保障風電機組在安全、可靠、優化的狀態下工作。

風力發電機組中安裝了各式各樣的感測器，如風速儀、風向標、速度解碼器、位置編碼器、溫度感測器、壓力感測器、振動感測器、偏航感測器等。由於工作環境惡劣，感測器的故障率較高。有統計資料表明，在風力發電機組中，14% 以上和40% 以上的風電機組故障分別是由感測器本身和感測器相關系統的故障引起的。

除了感測器外，控制系統的其他故障可分為硬體故障和軟體故障。硬體故障包括控制板電路故障、伺服機構故障等。軟體故障表現為系統出現偶發性的死機、不動作等問題，通常由於設計不合理、內存溢出等原因所導致的，通過重新啟動控制系統等動作可消除該類故障。

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