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風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)是整個(gè)發(fā)電機(jī)組的核心,直接影響著整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的性能。、A、型是最危險(xiǎn)的,一般情況下,都必須調(diào)開共振,只有當(dāng)葉片的蒸汽彎應(yīng)力較小時(shí)才允許在共振下運(yùn)行。由于風(fēng)電機(jī)組葉片受到陣風(fēng)推力產(chǎn)生的軸向方向上的載荷巨大,風(fēng)速的微小變化就會(huì)引起軸向力較大的變化,引起葉片在軸向方向上振動(dòng),所以設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)對(duì)葉片進(jìn)行降載減振將降低葉片,輪轂以及其他相關(guān)部件載荷,對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行壽命起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)通過設(shè)置變槳機(jī)構(gòu),在風(fēng)速過大的時(shí)候,變換槳葉角度來改變?nèi)~片處的空氣入流角,減小葉片受到的軸向載荷,但是變槳?jiǎng)幼魉枰呐ぞ鼐薮?,同時(shí)葉片本身具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,作為變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速大扭矩電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間延遲較大,不能及時(shí)的進(jìn)行變槳?jiǎng)幼?,?dǎo)致葉片軸向方向上振動(dòng)過大,載荷過高,無法達(dá)到葉片所能承受的范圍,影響葉片以及整個(gè)機(jī)組的性能和壽命,導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組維護(hù)成本巨大。
振動(dòng)的葉片對(duì)刀具切削刃施加了巨大的應(yīng)變,造成裂紋,并且隨機(jī)械和熱應(yīng)力而增加。制造整體葉盤所必需的組件成本在3.3萬~8萬美元之間,而且刀具因磨損和裂紋需不斷更換。分別對(duì)壓氣機(jī)和渦輪葉片進(jìn)行了共振特性分析,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了壓氣機(jī)和渦輪葉片的共振相干分析,得出了在該增壓器設(shè)定工作轉(zhuǎn)速下,葉片發(fā)生共振的概率,并評(píng)估了葉片的工作可靠性。通常,在切削僅4米的材料就需要換刀。夾緊系統(tǒng)的初始實(shí)驗(yàn)表明刀具使用時(shí)間可以增加2~3倍。夾緊系統(tǒng)終結(jié)葉片振動(dòng)削減了制造成本,大約每個(gè)整體葉盤5500美元。在修理中,葉片不能從材料中一件一件銑削出來,因?yàn)樗腥~片都已經(jīng)在那里。因此,如果它們的刃出現(xiàn)了磨損,制造商使用激光金屬沉積重新熔覆材料,之后銑削成想要的外形。工人可以嘗試使用夾緊器或橡膠將葉片夾持到位,但是不太可能很好地再調(diào)準(zhǔn)好它們。因此,工件之后必須重新測(cè)量,而且十分費(fèi)時(shí),夾緊系統(tǒng)就可以起到幫助。夾緊系統(tǒng)將葉片夾持在一個(gè)固定位置,可以解決這個(gè)挑戰(zhàn)。葉片幾秒種就被固定在位置上,能夠立即進(jìn)行加工。該工藝與新整體葉盤工藝稍有不同,因?yàn)閵A緊系統(tǒng)的元件排列在一個(gè)圓圈上,同時(shí)夾持所有葉片。它不會(huì)改變整體葉盤的幾何外形,哪怕一微米也不會(huì)。
葉片固有頻率測(cè)試分析已成為葉片檢驗(yàn)程序中必不可少的環(huán)節(jié)之一。BVMS可用于旋轉(zhuǎn)葉片同步、異步振動(dòng)監(jiān)測(cè),也可用于FOD、HCF、LCF、葉片裂紋、轉(zhuǎn)子喘振顫振等轉(zhuǎn)子監(jiān)測(cè)和故障分析。測(cè)試方法多采用頻譜分析法,即給葉片一個(gè)初始位移(或力)激勵(lì),使其產(chǎn)生衰減振動(dòng),通過測(cè)量葉片的位移響應(yīng)并對(duì)其進(jìn)行頻譜分析,即得到被測(cè)葉片的固有頻率。測(cè)試設(shè)備主要包括位移傳感器、數(shù)據(jù)采ji器和頻譜分析軟件?,F(xiàn)有的測(cè)試系統(tǒng)沒有充分考慮葉片頻率測(cè)試分析的特殊性,不構(gòu)成一個(gè)完整的測(cè)試分析系統(tǒng)。
高速旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)測(cè)量是現(xiàn)代工業(yè)亟待解決的難題,因此準(zhǔn)確地測(cè)量葉片實(shí)際振動(dòng)的頻率和振幅成為一個(gè)重要研究領(lǐng)域。什么是風(fēng)力發(fā)電把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能,這就是風(fēng)力發(fā)電。本文介紹了目前測(cè)量葉片振動(dòng)行之有效的方法——葉端定時(shí)測(cè)量法,對(duì)葉片振動(dòng)測(cè)量的葉端定時(shí)傳感器進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究和試驗(yàn),并建立了葉片振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),成功的實(shí)現(xiàn)了對(duì)葉片振動(dòng)參數(shù)的測(cè)量。
發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片既指裝有動(dòng)葉的輪盤,是沖動(dòng)式汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的組成部分,測(cè)試葉片的諧振頻率及頻響特性是葉片測(cè)試的關(guān)鍵。在修理中,葉片不能從材料中一件一件銑削出來,因?yàn)樗腥~片都已經(jīng)在那里。葉片的重量很輕,厚度很薄,面積也不是太大,不能使用傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量方式,需使用先進(jìn)的非接觸式激光測(cè)振方式,測(cè)試葉輪的諧振頻率及頻響。