監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法和裝置，方法包括：通過電渦流位移傳感器獲取設(shè)置在運行中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中多個測試點Ti到多個測量點tj之間的特征氣隙gij；其中，所述多個Ti分別設(shè)置在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的定子上，所述多個tj分別設(shè)置在與所述多個Ti具有對應(yīng)位置關(guān)系的所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁上；所述i和j分別為大于0的整數(shù)；提取在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述gij，以獲得所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙變化情況。本發(fā)明的技術(shù)方案實現(xiàn)了對運轉(zhuǎn)中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙監(jiān)測，同時也有效提高了氣隙監(jiān)測效率。
【專利說明】監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及風(fēng)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法和 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙的變化反應(yīng)了發(fā)電機的定、轉(zhuǎn)子的不圓以及偏心程度。氣 隙事故則是發(fā)電機在運行過程中，其定子與轉(zhuǎn)子間發(fā)生相對偏心運動引起的摩擦碰撞而造 成的不良影響，盡管這種情況發(fā)生較少，然而一旦發(fā)生其帶來的損失會相當(dāng)嚴(yán)重。因此，如 何快速有效的監(jiān)測出直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙的變化對于直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的維護是至關(guān)重 要的。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，檢測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙的常用方法主要是在風(fēng)機不運轉(zhuǎn)的情況 下，采用人工方式將氣隙塞尺放在定、轉(zhuǎn)子氣隙間進行測量。這種方式耗費人力，且測試精 度低，也無法反映出風(fēng)機在運行的過程中，氣隙的變化情況，從而無法發(fā)現(xiàn)氣隙存在的問 題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實施例提供一種監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法和裝置，以實現(xiàn)對 運行中的風(fēng)機進行氣隙監(jiān)測。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明的實施例提供了一種監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方 法，包括：
[0006] 通過電渦流位移傳感器獲取設(shè)置在運行中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中多個測試點Ti到 多個測量點h之間的特征氣隙g u;其中，所述多個Ti分別設(shè)置在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的定 子上，所述多個h分別設(shè)置在與所述多個T i具有對應(yīng)位置關(guān)系的所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn) 子的內(nèi)側(cè)壁上；所述i和j分別為大于〇的整數(shù)；
[0007] 提取在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述gij， 以獲得所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙變化情況。
[0008] 本發(fā)明的實施例還提供了一種監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的裝置，包括：
[0009] 獲取模塊，用于通過電渦流位移傳感器獲取設(shè)置在運行中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中多 個測試點T i到多個測量點&之間的特征氣隙gu;其中，所述多個Ti分別設(shè)置在所述直驅(qū) 風(fēng)力發(fā)電機的定子上，所述多個h分別設(shè)置在與所述多個T i具有對應(yīng)位置關(guān)系的所述直驅(qū) 風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁上；所述i和j分別為大于〇的整數(shù)；
[0010] 處理模塊，用于提取在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，在同一運行周期內(nèi)獲取 的所有所述gm以獲得所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙變化情況。
[0011] 本發(fā)明實施例提供的監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法和裝置，通過電渦流位 移傳感器獲取設(shè)置在運行中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中多個測試點Ti到多個測量點h之間的特 征氣隙h并提取在同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述gm以獲得所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣 隙變化情況，由此實現(xiàn)了對運轉(zhuǎn)中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙監(jiān)測，同時也有效提高了氣隙 監(jiān)測效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明提供的監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法一個實施例的方法流 程圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明提供的監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法另一個實施例的方法 流程圖；
[0014] 圖3a為本發(fā)明提供的各測試點和測量點在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機上的一種設(shè)置分布示 意圖；
[0015] 圖3b為本實施例中各測試點和測量點在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機上的另一種設(shè)置分布示 意圖；
[0016] 圖4為本發(fā)明提供的氣隙變化雷達圖；
[0017] 圖5為本發(fā)明提供的監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0018] 圖6為本發(fā)明提供的監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的裝置另一個實施例的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0019] 圖7為本實施例采用的現(xiàn)有電渦流位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖8為電渦流位移傳感器的安裝位置示意圖之一；
[0021] 圖9為電渦流位移傳感器的安裝位置示意圖之二。
[0022] 附圖標(biāo)號說明
[0023] 1-定子、2-轉(zhuǎn)子、11-定子線圈；3-安裝支架；51-獲取模塊、52-處理模塊； 511-電渦流位移傳感器、512-鍵相傳感器、513-分析單元、514計算單元、521-轉(zhuǎn)子圓度計 算單元、522-第一定子圓度計算單元、523-第二定子圓度計算單元、524-氣隙雷達圖生成 單元；71-探頭、72-延伸電纜、73前置器。

【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明的實施例利用了電渦流位移傳感器來對運行中的風(fēng)力發(fā)電機的定子和轉(zhuǎn) 子間的氣隙進行檢測，通過電渦流位移傳感器檢測到的氣隙特征來反應(yīng)氣隙變化的情況。 本發(fā)明實施例的技術(shù)方案可以適用于直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的檢測，尤其適用于MW級 的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機。
[0025] 實施例一
[0026] 圖1為本發(fā)明提供的監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法一個實施例的方法流 程圖，該方法的執(zhí)行主體可以為集成有位移探測功能的探測器或監(jiān)控裝置。如圖1所示，該 監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法具體包括：
[0027] S101，通過電渦流位移傳感器獲取設(shè)置在運行中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中多個測試點 Ti到多個測量點&之間的特征氣隙;其中，上述多個Ti分別設(shè)置在上述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機 的定子上，上述多個h分別設(shè)置在與多個T i具有對應(yīng)位置關(guān)系的上述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn) 子的內(nèi)側(cè)壁上；其中，i和j分別為大于〇的整數(shù)；
[0028] 在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，其定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙變化間接反應(yīng)發(fā)電機的 運行健康狀況。本實施例中，通過監(jiān)測定子和轉(zhuǎn)子在相對旋轉(zhuǎn)時在各預(yù)設(shè)的監(jiān)測位置上的 不同時刻的氣隙為后續(xù)分析直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中的氣隙變化分析提供依據(jù)。
[0029] 具體地，在被監(jiān)測的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中預(yù)先設(shè)置多個測試點Ti和多個測量點tj ; 其中，該多個Ti分別設(shè)置在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的定子上，該多個測量點tj分布在直驅(qū)風(fēng)力發(fā) 電機的轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁上。當(dāng)轉(zhuǎn)子圍繞定子旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)預(yù)定監(jiān)測采樣頻率，以每個T i為監(jiān) 測起始點通過電渦流位移傳感器測量其到該時刻下正對Ti的轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)壁間的距離，同時， 該轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)壁上相應(yīng)的點被指定為一個上述測量點tj。由此可見，定子上的Ti數(shù)目一經(jīng)設(shè) 置是不可變的，而轉(zhuǎn)子上的 tj的數(shù)目和位置可以隨著電渦流位移傳感器工作時對應(yīng)的采樣 頻率，以及轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)速而改變。本實施例中，均以轉(zhuǎn)子圍繞定子勻速轉(zhuǎn)動、以及采樣頻 率固定為例進行具體說明。
[0030] 對應(yīng)地，本實施例中將上述監(jiān)測到的Ti到tj間的距離定義為Ti到tj之間的特征 氣隙g u。例如gn為T1到h之間的特征氣隙。這里指出，本發(fā)明中所有實施例中的特征氣 隙僅用于反映定子到轉(zhuǎn)子之間氣隙變化的參考值，而不限定必須為定子到轉(zhuǎn)子之間的真實 氣隙值。即特征氣隙與定子到轉(zhuǎn)子的實際氣隙G u之間存在固定氣隙差X。
[0031] 為了使定子上所有的測量點h在通過各測試點Ti時均被測試到相應(yīng)的特征氣隙， 需要求設(shè)置在各測試點T i處的各測試裝置其采樣頻率同步，同時各Ti在定子上的位置也要 相對均勻分布以達到上述監(jiān)測目的。而為了使各T i到各h之間測量的k之間具有可比 性，上述多個h應(yīng)分別設(shè)置在與所述多個Ti具有對應(yīng)位置關(guān)系的所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn) 子的內(nèi)側(cè)壁上；所述對應(yīng)位置關(guān)系是指定子和轉(zhuǎn)子相對處在靜態(tài)時，各T i到正對其各自位 置的當(dāng)前一個h的起始氣隙相同或存在固定差值。
[0032] S102,提取在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所有g(shù)ij，以獲 得該直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙變化情況；
[0033] 其中，在上述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，規(guī)定轉(zhuǎn)子圍繞定子旋轉(zhuǎn)一周為一個運 行周期，每個運行周期內(nèi)各T i相對于轉(zhuǎn)子上的各個&有且只有一次完成各Ti對每個tj之 間的的測量。
[0034] 將獲取的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中所產(chǎn)生的所有g(shù)#按照運行周期進行劃分， 并提取在同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述gij，通過分析比較各gij的具體數(shù)值，可以獲得該 直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機在運行過程中的整體氣隙變化情況。
[0035] 本發(fā)明實施例提供的監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法，通過電渦流位移傳感 器獲取設(shè)置在運行中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中多個測試點T i到多個測量點&之間的特征氣隙 gij，并提取在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所有g(shù)ij，以獲得直驅(qū) 風(fēng)力發(fā)電機的氣隙變化情況，從而實現(xiàn)了對運轉(zhuǎn)中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙監(jiān)測，同時也 有效提1? 了氣隙監(jiān)測效率。
[0036] 實施例二
[0037] 圖2為本發(fā)明提供的監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法另一個實施例的方法 流程圖，是如圖1所示方法的一種具體實現(xiàn)方式。如圖2所示，該監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙 變化的方法具體包括：
[0038] S201，采用電渦流位移傳感器測量其所在Ti到正對該Ti的各tj之間的輸出電壓 信號V?t ;
[0039] 其中，上述多個Ti和多個tj的位置以及設(shè)定規(guī)則可參見步驟101中的相應(yīng)內(nèi)容。 具體地，本步驟中上述多個T i具體設(shè)置在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的所述定子的線圈端環(huán)處，且環(huán) 繞定子一周的第一等間隔角度位置上；上述多個h具體設(shè)置在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的內(nèi) 側(cè)壁上，且環(huán)繞轉(zhuǎn)子一周的第二等間隔角度位置上；其中，多個h中包括與多個1\相同數(shù)目 的h，并分別與對應(yīng)的T i具有靜態(tài)正對位置關(guān)系。圖3a為本實施例中各測試點和測量點在 直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機上的一種設(shè)置分布示意圖。如圖3a所示，設(shè)置在定子31上的測試點T i (1\、 T2、T3、T4)按第一等間隔角度（例如，間隔90度）均勻分布在定子31的線圈端環(huán)處（位于 線圈端環(huán)處的示意圖可參見圖8);設(shè)置在轉(zhuǎn)子32上的測量點& (以t2、t3、t4四個點為 例，實際還可包含多個點，對應(yīng)的第二等間隔角度也會相應(yīng)變?。┌吹诙乳g隔角度（例 如，間隔90度）均勻分布在定子32的內(nèi)側(cè)壁上。其中上述各&點包括與多個T i相同數(shù)目 的tj (如圖3a中顯示的4個tj，分別與對應(yīng)的所述Ti具有靜態(tài)正對位置關(guān)系，即如圖3a 中，定子與轉(zhuǎn)子保持相對靜止時，T2、T3、T4分別與tp t2、t3、t4保持靜態(tài)正對位置關(guān)系。 步驟101中，多個tj分別設(shè)置在與多個T i具有對應(yīng)位置關(guān)系則具體表現(xiàn)為：多個tj中與多 個Ti分別具有靜態(tài)正對位置關(guān)系的h中，各h到對應(yīng)的T i的初始的特征氣隙k相同，如 圖3a中，t2、t3、t4分別與1\、T 2、T3、T4保持靜態(tài)正對位置關(guān)系時，每組具有正對位置關(guān) 系的兩點之間的初始的相同，如均為1〇_。圖3b為本實施例中各測試點和測量點在直 驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機上的另一種設(shè)置分布示意圖。其與圖3a的區(qū)別為轉(zhuǎn)子上\的個數(shù)多于定子 上T i的個數(shù)（如圖中各&之間的第二等間隔角度為45度）。
[0040] 在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，通過設(shè)置在各測試點Ti上的電渦流位移傳感器可 以測量T i到正對該Ti的各tj之間的輸出電壓信號Vrat ;該Vrat與上述gij之間存在線性關(guān) 系。其中，電渦流位移傳感器的工作原理及使用方法為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作贅述。
[0041] S202,采用鍵相傳感器監(jiān)測轉(zhuǎn)子相對于定子的旋轉(zhuǎn)位置，并在轉(zhuǎn)子相對于定子每 旋轉(zhuǎn)一周時，發(fā)出一個觸發(fā)信號；
[0042] 在電渦流位移傳感器測量各Vwt時，只是根據(jù)固有的采樣頻率測量Ti到各tj之間 的對應(yīng)形成的V rat,并不能辨識各Vrat與各tj之間的對應(yīng)關(guān)系。而通過如在測試點的位置 設(shè)置鍵相傳感器，則可以監(jiān)測到轉(zhuǎn)子圍繞定子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子上各測量點位置的旋轉(zhuǎn)變化。例 如，在定子上設(shè)置一個鍵相傳感器，并在轉(zhuǎn)子上設(shè)置一相應(yīng)基準(zhǔn)塊；當(dāng)鍵相傳感器測量轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)一周后，發(fā)出一個觸發(fā)信號，以表征轉(zhuǎn)子運行完成了一個運行周期。此外，由于風(fēng)力發(fā) 電機的定軸上固定風(fēng)力發(fā)電機的定子，而動軸上固定了轉(zhuǎn)子，因此，鍵相傳感器和基準(zhǔn)塊也 可以分別設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機的定軸和動軸上。其中，鍵相傳感器的工作原理及使用方法為 現(xiàn)有技術(shù)，在此不作贅述。
[0043] S203,根據(jù)每相鄰兩個上述觸發(fā)信號確定的一個運行周期、Ti到各&之間的起始 位置關(guān)系以及該運行周期內(nèi)T i到各tj之間的輸出電壓信號Vwt的順序，確定各Vwt對應(yīng)的 所述tj;
[0044] 具體地，根據(jù)每相鄰兩個上述觸發(fā)信號可以確定一個運行周期，而由于各電渦流 位移傳感器均采用一個固有采樣頻率。因此，在定子上即可確定被測試到的測量點的總個 數(shù)。在初始靜態(tài)時各T i到與其正對的&可視為一個周期內(nèi)，相對該Ti的起始測量點，而根 據(jù)一個Ti在一個運行周期內(nèi)測試得到的所有V rat的一個順序關(guān)系，便可以得到各所述Vwt 對應(yīng)的表1為Vtjut與h的對應(yīng)關(guān)系。
[0045] 表I Vtjut與tj的對應(yīng)關(guān)系
[0046]

【權(quán)利要求】
1. 一種監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的方法，其特征在于，包括： 通過電渦流位移傳感器獲取設(shè)置在運行中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中多個測試點Ti到多個 測量點h之間的特征氣隙gu;其中，所述多個Ti分別設(shè)置在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的定子 上，所述多個h分別設(shè)置在與所述多個1\具有對應(yīng)位置關(guān)系的所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子 的內(nèi)側(cè)壁上；所述i和j分別為大于〇的整數(shù)； 提取在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述gu，以獲 得所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙變化情況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在各所述Ti處設(shè)置有電渦流位移傳感器； 所述獲取設(shè)置在運行中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中多個測試點T i到多個測量點&之間的特征氣 隙gij，包括： 采用所述電渦流位移傳感器測量其所在Ti到正對該Ti的各所述tj之間的輸出電壓信 號 Vout ; 采用鍵相傳感器監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子相對于所述定子的旋轉(zhuǎn)位置，并在所述轉(zhuǎn)子相對于所述 定子每旋轉(zhuǎn)一周時，發(fā)出一個觸發(fā)信號； 根據(jù)每相鄰兩個所述觸發(fā)信號確定的一個所述運行周期、所述Ti到各所述&之間的起 始位置關(guān)系以及該運行周期內(nèi)所述Ti到各所述tj之間的輸出電壓信號Vwt的順序，確定各 所述V tjut對應(yīng)的所述tj ; 根據(jù)gij =(AUij-Vinit)ZVginit計算所述特征氣隙 gij ;其中，所述Vt^ij為所述電渦流 位移傳感器測試所述Ti到所述&的輸出電壓信號，所述Vinit為所述電渦流位移傳感器的起 始電壓信號，所述 s為所述電渦流位移傳感器的靈敏度，所述ginit為起始固有位移。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述多個Ti具體設(shè)置在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā) 電機的所述定子的線圈端環(huán)處，且環(huán)繞所述定子一周的第一等間隔角度位置上； 所述多個&具體設(shè)置在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁上，且環(huán)繞所述轉(zhuǎn)子 一周的第二等間隔角度位置上；其中，所述多個h中包括與所述多個Ti相同數(shù)目的并分 別與對應(yīng)的所述T i具有靜態(tài)正對位置關(guān)系； 其中，所述多個h與所述多個Ti間具有的所述對應(yīng)位置關(guān)系為：所述多個&中與所述 多個Ti分別具有靜態(tài)正對位置關(guān)系的&中，各所述&到對應(yīng)的所述Ti的初始的所述特征 氣隙gij相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過 程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述&之后，包括： 提取同一運行周期內(nèi)，一個所述i對應(yīng)的所有所述^中的最大值和最小值，并將所述 最大值和最小值的差值確定為所述轉(zhuǎn)子的圓度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過 程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述&之后，包括： 提取同一運行周期內(nèi)，一個所述j對應(yīng)的所有所述^中的最大值和最小值，并將所述 最大值和最小值的差值確定為所述定子的圓度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過 程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述&之后，包括： 提取同一運行周期內(nèi)，各相同所述i對應(yīng)的所述gu，并計算每個所述i對應(yīng)的所有所 述h的平均值； 提取各所述i對應(yīng)的所述平均值中的最大平均值和最小平均值，并將所述最大平均值 和所述最小平均值的差值確定為所述定子的圓度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過 程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述&之后，包括： 以所述同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述^為樣本數(shù)據(jù)構(gòu)建轉(zhuǎn)子的氣隙變化雷達圖； 其中，所述氣隙變化雷達圖中的圓心對應(yīng)于各所述測試點Ti對應(yīng)測量的各中的最小值。
8. -種監(jiān)測直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機氣隙變化的裝置，其特征在于，包括： 獲取模塊，用于通過電渦流位移傳感器獲取設(shè)置在運行中的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機中多個測 試點Ti到多個測量點&之間的特征氣隙gi^其中，所述多個Ti分別設(shè)置在所述直驅(qū)風(fēng)力 發(fā)電機的定子上，所述多個h分別設(shè)置在與所述多個1\具有對應(yīng)位置關(guān)系的所述直驅(qū)風(fēng)力 發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁上；所述i和j分別為大于〇的整數(shù)； 處理模塊，用于提取在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機運行過程中，在同一運行周期內(nèi)獲取的所 有所述gy以獲得所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的氣隙變化情況。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊具體包括：電渦流位移傳感 器、鍵相傳感器、分析單元和計算單元；所述電渦流位移傳感器的個數(shù)與所述T i的個數(shù)相 同，且每個所述電渦流位移傳感器包括探頭、延伸電纜和前置器，各所述電渦流位移傳感器 的探頭固定設(shè)置在不同的所述T i上，并通過所述延伸電纜與設(shè)置在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機外 部的對應(yīng)的所述前置器電連接；所述鍵相傳感器設(shè)置在所述定子上，其對應(yīng)的基準(zhǔn)快設(shè)置 在所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁上； 所述電渦流位移傳感器，用于測量其所在Ti到正對該Ti的各所述tj之間的輸出電壓 信號Vtjut ; 所述鍵相傳感器，用于監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子相對于所述定子的旋轉(zhuǎn)位置，并在所述轉(zhuǎn)子相對 于所述定子每旋轉(zhuǎn)一周時，發(fā)出一個觸發(fā)信號； 所述分析單元，用于根據(jù)每相鄰兩個所述觸發(fā)信號確定的一個所述運行周期、所述Ti 到各所述\之間的起始位置關(guān)系以及該運行周期內(nèi)所述Ti到各所述tj之間的輸出電壓信 號Vtjut的順序，確定各所述V out對應(yīng)的所述tj ; 計算單元，用于根據(jù)gij = (Vt^ij-Vinit)ZVginit計算所述特征氣隙gu ;其中，所述vMt 為所述電渦流位移傳感器測試所述Ti到所述h的輸出電壓信號，所述Vinit為所述電渦流位 移傳感器的起始電壓信號，所述s為所述電渦流位移傳感器的靈敏度，所述g init為起始固有 位移。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述多個Ti具體設(shè)置在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā) 電機的所述定子的線圈端環(huán)處，且環(huán)繞所述定子一周的第一等間隔角度位置上； 所述多個&具體設(shè)置在所述直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機的所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)壁上，且環(huán)繞所述轉(zhuǎn)子 一周的第二等間隔角度位置上；其中，所述多個h中包括與所述多個Ti相同數(shù)目的并分 別與對應(yīng)的所述T i具有靜態(tài)正對位置關(guān)系； 其中，所述多個h與所述多個Ti間具有的所述對應(yīng)位置關(guān)系為：所述多個&中與所述 多個Ti分別具有靜態(tài)正對位置關(guān)系的&中，各所述&到對應(yīng)的所述Ti的初始的所述特征 氣隙&相同。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊包括： 轉(zhuǎn)子圓度計算單元，用于提取同一運行周期內(nèi)，一個所述i對應(yīng)的所有所述h中的最 大值和最小值，并將所述最大值和最小值的差值確定為所述轉(zhuǎn)子的圓度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊包括： 第一定子圓度計算單元，用于提取同一運行周期內(nèi)，一個所述j對應(yīng)的所有所述gij中 的最大值和最小值，并將所述最大值和最小值的差值確定為所述定子的圓度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊包括第二定子圓度計算 單元，用于： 提取同一運行周期內(nèi)，各相同所述i對應(yīng)的所述gu，并計算每個所述i對應(yīng)的所有所 述&的平均值； 提取各所述i對應(yīng)的所述平均值中的最大平均值和最小平均值，并將所述最大平均值 和所述最小平均值的差值確定為所述定子的圓度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊包括： 氣隙雷達圖生成單元，用于以所述同一運行周期內(nèi)獲取的所有所述^為樣本數(shù)據(jù)構(gòu) 建轉(zhuǎn)子的氣隙變化雷達圖；其中，所述氣隙變化雷達圖中的圓心對應(yīng)于各所述測試點Ti對 應(yīng)測量的各&中的最小值。
【文檔編號】G01B7/14GK104315968SQ201410529879
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】李康, 唐新安, 范德功 申請人:新疆金風(fēng)科技股份有限公司