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风电机组故障诊断与传动系统的先进维修及设计

2009-11-18 来源：北京唐智科技发展有限公司浏览数：7055

基于以上分析，可以断言：如果该高速轴的前端轴承更改一种安装尺寸可以互换的型号，并经过计算证明不存在定点疲劳因素，则该位置的轴承故障率可以大幅度降低。该建议之所以能够实施，是因为同型齿轮箱的该位轴承本来就存在多种型号，而只有当前使用的型号出现故障多发的现象。

限于篇幅，本文不能对各种齿轮箱的各种轴承、齿轮作出分析。但如果在维修和设计中引用定点疲劳理论对轴承加以选配，就可望大幅度减少故障发生的机率，就可以实现先进维修和设计，就有望促进风电机组传动系统的设计创新。

4.2 关于电刷滑环的设计和维修问题

双馈发电机通常有4组电刷滑环，其中A、B、C三相用于励磁引电，可能是因为电流大而设计了多个基本均布的电刷。但几乎所有的D相电刷却只有1个，可能是因为它主要用于短路发电机的轴电压而短路电流又很小的缘故。

问题是：该D相电刷和滑环故障多发，如图4。不仅引起强烈的冲击，甚至引起跳闸。此类问题在其它发电领域也普遍存在。

故障机理诊断的研究认为：以为传输电流小就可以用1个电刷，是可靠性设计理念的偏颇。在振动条件下，一旦电刷瞬时开路，轴电压就在电刷滑环之间引发电弧，烧损电刷滑环，引起接触不良和运转冲击，进而出现恶性循环，故障迅速扩展。

这是因为，为了保障电刷对滑环的压力不太大以免迅速磨损，电刷的弹簧都设计得较软，以致其广义共振频率很低，使之不能跟随滑环的振动和冲击，单个电刷极易发生广义共振而频繁瞬时开路。为了在电刷压力不增大的条件下保障轴电压等接地回路畅通，使用对称分布的两个电刷仍不可靠，使用120度均布的3个电刷则是可靠的[2]。实际上，电刷安装支架已经具备，如图8。只要认识了电刷滑环故障的这种广义共振机理，增加电刷则是轻而易举的。事实是：如果不增加电刷，在已经有滑环故障或者电机振动大时，每1～3个月需要更换一次电刷，而如果直接使用3个均布的电刷，（在滑环修复后）则使用1～2年也不会损坏，因为使用多电刷的A、B、C电刷滑环就很少出现故障。改进维修和设计，就能减少备件消耗、维修工作量、故障停机，取得更高的可靠性和生产效益。