一种风力发电机气隙监测方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种风力发电机气隙监测方法、系统、设备及存储介质，S1，将转子和定子共同划分为多个扇区；S2，获取每个扇区的转子修正值和定子修正值；S3，连续采集的转子旋转一周的位移数据，将位移数据按照扇区数量分为多组，每组位移数据减去对应扇区的转子修正值，再加上对应扇区的定子修正值，得到不同扇区的气隙值；S4，若任意一个扇区的气隙值小于设定阈值，则进行预警。极大提高气隙的测量精度。极大提高气隙的测量精度。极大提高气隙的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机气隙监测方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术属于气隙监测领域，涉及一种风力发电机气隙监测方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]发电机的气隙大小，是电机设计中一项重要参数。气隙的大小及均匀性关系到气隙磁场的分布特性及磁路磁阻大小，最终影响电机的运行稳定性和效率。尤其对直驱风力发电机，发电机受变化载荷、温度的影响，气隙大小处于动态变化中。气隙过小可能发生扫膛事件，造成极大损失。
[0003]目前的监测方案中，有采用间接测量方式，即传感器安装于定子端部，通过误差补偿的方式获取真实气隙；或在转子或定子上安装传感器，直接测量气隙值等。目前方法都存在一些不足，采用间接式测量，测量需进行误差补偿，然而大型电机转子存在椭圆变形及局部变形，且大结构尺寸变形量相对于小尺寸气隙值来说，小的变形就会造成大的测量误差，采用补偿方式存在较大误差；直接测量的方式需要考虑在转子磁轭位置或铁心位置设计安装孔或者工装，且需要考虑线缆走线问题，在气隙位置处、动定部件之间，进行类似操作，工艺复杂，风险较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种风力发电机气隙监测方法、系统、设备及存储介质，极大提高气隙的测量精度。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种风力发电机气隙监测方法，包括以下过程：
[0007]S1，将转子和定子共同划分为多个扇区；
[0008]S2，获取每个扇区的转子修正值和定子修正值；
[0009]S3，连续采集的转子旋转一周的位移数据，将位移数据按照扇区数量分为多组，每组位移数据减去对应扇区的转子修正值，再加上对应扇区的定子修正值，得到不同扇区的气隙值；
[0010]S4，若任意一个扇区的气隙值小于设定阈值，则进行预警。
[0011]优选的，扇区数量为八个。
[0012]优选的，获取每个扇区转子修正值的过程为：获取每个扇区位移传感器和转子机舱侧之间的位移值，获取每个扇区的气隙值，将位移值与气隙值差值作为转子修正值。
[0013]优选的，获取每个扇区定子修正值的过程为：获取每个扇区的气隙值，以其中一个扇区的气隙值为标准值，将每个扇区的气隙值减去标准值，得到的结果为定子修正值。
[0014]进一步，采用塞尺测量得到气隙值。
[0015]优选的，阈值取0.2mm。
[0016]进一步，若任意一个扇区的气隙值小于0.5mm时，报出二级预警，关注电机运行情
况，若任意一个扇区的气隙值小于0.2mm时，报出一级预警，提示电机运行存在扫膛风险，立即停机排查。
[0017]一种风力发电机气隙监测系统，包括：
[0018]扇区划分模块，用于将转子和定子共同划分为多个扇区；
[0019]修正值获取模块，用于获取每个扇区的转子修正值和定子修正值；
[0020]气隙值获取模块，用于连续采集的转子旋转一周的位移数据，将位移数据按照扇区数量分为多组，每组位移数据减去对应扇区的转子修正值，再加上对应扇区的定子修正值，得到不同扇区的气隙值；
[0021]判断模块，用于若任意一个扇区的气隙值小于设定阈值，则进行预警。
[0022]一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述风力发电机气隙监测方法的步骤。
[0023]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述风力发电机气隙监测方法的步骤。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本专利技术采用间接测量的方式，通过分扇区，获取每个扇区的转子修正值和定子修正值，再分扇区检测转子位移值，并对位移值依次进行对应扇区的转子和定子修正，避免了转子存在局部变形和定子不圆的问题，从而极大提高气隙的测量精度。
[0026]进一步，将位移传感器和转子机舱侧的间距作为转子的位移值，将位移值与气隙值差值作为转子修正值，从而避免转子存在局部变形，导致不同扇区位移传感器位置存在偏差的问题。
[0027]进一步，以其中一个扇区的气隙值为标准值，将每个扇区的气隙值减去标准值，得到的结果为定子修正值，避免定子不圆，导致不同扇区的气隙值存在偏差的问题。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的风力发电机气隙监测系统示意图；
[0029]图2为本专利技术的凸块排布示意图；
[0030]图3为本专利技术的转子存在局部变形示意图；
[0031]图4为本专利技术的定子不圆示意图；
[0032]图5为本专利技术的数据采集处理硬件系统示意图；
[0033]图6为本专利技术的原始信号波形图；
[0034]图7为本专利技术的修正后数据波形图。
[0035]其中：1
‑
转子磁轭侧；2
‑
磁极；3
‑
定子铁心；4
‑
传感器工装支架；5
‑
位移传感器；6
‑
转子端盖板；7
‑
转子机舱侧；8
‑
凸块；9
‑
观察孔；10
‑
信号拾取模块；11
‑
信号处理模块；12
‑
信息发送模块；14
‑
信号处理单元；15
‑
存储单元；16
‑
信号转换单元；17
‑
转子修正单元；18
‑
定子修正单元；19
‑
信号转发单元。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0039]如图1和图2所示。为本专利技术所述的风力发电机气隙监测系统，包括转子磁轭侧1，磁极2，定子铁心3，传感器工装支架4，位移传感器5，转子端盖板6，转子机舱侧7，转子扇区分割凸块8，转子端盖观察孔9。所需监测的为磁极2和定子铁心3之间的位移，即气隙。位移传感器5实际测量的是位移传感器5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机气隙监测方法，其特征在于，包括以下过程：S1，将转子和定子共同划分为多个扇区；S2，获取每个扇区的转子修正值和定子修正值；S3，连续采集的转子旋转一周的位移数据，将位移数据按照扇区数量分为多组，每组位移数据减去对应扇区的转子修正值，再加上对应扇区的定子修正值，得到不同扇区的气隙值；S4，若任意一个扇区的气隙值小于设定阈值，则进行预警。2.根据权利要求1所述的风力发电机气隙监测方法，其特征在于，扇区数量为八个。3.根据权利要求1所述的风力发电机气隙监测方法，其特征在于，获取每个扇区转子修正值的过程为：获取每个扇区位移传感器(5)和转子机舱侧(7)之间的位移值，获取每个扇区的气隙值，将位移值与气隙值差值作为转子修正值。4.根据权利要求1所述的风力发电机气隙监测方法，其特征在于，获取每个扇区定子修正值的过程为：获取每个扇区的气隙值，以其中一个扇区的气隙值为标准值，将每个扇区的气隙值减去标准值，得到的结果为定子修正值。5.根据权利要求3或4所述的风力发电机气隙监测方法，其特征在于，采用塞尺测量得到气隙值。6.根据权利要求1所述的风力发电机气隙监测方法，其特征在于，阈值取0.2mm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，王玉玉，沙德生，张庆，叶林，侯文华，李晓东，王志勇，徐美娇，赵岩，孙刚，崔振宇，朱金彪，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：