风电机组检测与控制课程设计--关于风电机组齿轮箱的研究

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1、 风电机组检测与控制风电机组检测与控制 课程设计报告课程设计报告 设计题目： 关于风电机组齿轮箱的研究 姓 名： 时 间： 2015 年 1 月 10 日 第 1 页 目目 录录 1 系统概论 1 2 齿轮箱常见故障及原因分析 4 2.1 断齿 4 2.2 点蚀 4 2.3 齿面胶合4 2.4.齿根疲劳裂纹5 2.5 齿面接触疲劳5 2.6 轴承损坏5 2.7 断轴6 3、齿轮箱在线状态监测7 4 风力发电机组齿轮箱的维护9 4 结束语11 第 1 页 1 1 系统概述系统概述 1 11 1 齿轮箱的发展概况齿轮箱的发展概况 面对当前不可再生能源短缺的境况，许多国家都致力于发展清洁能源，主要有

2、风 能、太阳能等，但规模最大的是风力发电。随着风力发电技术的日趋成熟，市场的 逐步扩大，风力发电已成为增长最快的可再生能源之一，并具备了与常规能源竞争 的能力。而风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风 电机组中最重要的部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。风机增速齿 轮箱作为风力发电机组的配套产品，是风力发电机组中一个重要的机械传动部件， 它的功能是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机，使其得到相应的转速 进行发电，它的研究和开发是风电技术的核心，并正向高效、高可靠性及大功率方 向发展。在风力发电机组出现的故障中齿轮箱的损坏率在机组部件中最高的由于风 力发

3、电机的组装在风电场，齿轮箱受变载荷、强阵风的冲击，环境温度变化较大， 齿轮箱故障所占比重较大。随着风力机组的不断升级，风力发电机容量的增大，齿 轮箱故障所带来的损失越来越大发生故障是不可避免的若出现故障，对发电机组带 来的影响很大，维修也非常困难。所以齿轮箱故障诊断的研究是非常必要的。目前， 主要有三种风力发电机，一种依靠齿轮箱增速的双馈异步风力发电机，一种是永磁 直驱风力发电机组， 第三种是半直驱风力发电机， 第一种的生产技术较为成熟， 而 1 且在风电场中是主流机型，使用较多的机型。双馈感应发电机所加装的电力电子变 流器的功率占风力机组的 30，虽然没有了齿轮箱，风力机的故障发生率以及维护成 本都大幅下降，但为了将直驱风力发电机组联接电网，要给它加装一个全功率的电 力电子变流器，而变流器的价格非常高，增加了发电成本。鉴于以上两个原因风电 机组齿轮箱故障研究有重要现实意义。 1.21.2 风力发电机组齿轮箱的介绍风力发电机组齿轮箱的介绍 1.2.11.2.1