風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的客戶需要一種風(fēng)力渦輪機(jī)測試解決方案。需要一個全面的故障模擬測試臺，通過收集和分析軸承和其他部件的振動數(shù)據(jù)來對渦輪傳動系統(tǒng)齒輪箱進(jìn)行診斷。

挑戰(zhàn)

動力傳動系統(tǒng)是風(fēng)力渦輪機(jī)的核心。它包含發(fā)電機(jī)和齒輪箱，可將葉片的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)力渦輪機(jī)齒輪箱可能會承受嚴(yán)重的應(yīng)變和扭矩條件，這使得部件的耐用性成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

雖然典型的渦輪機(jī)僅以 10-18 RPM 旋轉(zhuǎn)，但感應(yīng)發(fā)電機(jī)可以達(dá)到 1000 RPM 以上的速度。在這些速度下會產(chǎn)生巨大的力，給每個部件帶來巨大的負(fù)擔(dān)。由于風(fēng)力渦輪機(jī)的偏遠(yuǎn)性質(zhì)，傳動系統(tǒng)的可靠性是一個優(yōu)先事項(xiàng)。

所需的齒輪箱故障測試系統(tǒng)模擬常見的軸承故障條件。通過模擬不同的操作和負(fù)載條件，它可以幫助檢測可能發(fā)生軸承和齒輪故障的情況。

客戶需要一種振動測量和分析解決方案，該解決方案不僅實(shí)用，而且足夠靈活以滿足他們的要求。該解決方案需要在兩種模式下使用。在獨(dú)立模式下，該解決方案將收集數(shù)據(jù)作為測試臺的一部分，模擬不同的操作模式。在 IIoT 模式下，DAQ 解決方案將與渦輪機(jī)一起部署，實(shí)時記錄和分析數(shù)據(jù)。

解決方案

的WebDAQ 504被選定為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取部分。兩個基于 IEPE 的加速度計(jì)直接連接到 WebDAQ，無需額外的信號調(diào)節(jié)。這兩個通道同時采樣。還使用了內(nèi)置的抗混疊過濾功能。水平和垂直加速度計(jì)預(yù)安裝在測試臺的齒輪箱軸承上，并以每通道高達(dá) 25 kS/秒的速度進(jìn)行采樣。

該WebDAQ 504包括一個易于使用的，基于Web瀏覽器的應(yīng)用程序，允許用戶建立一個采集，記錄和顯示數(shù)據(jù)，使警報和數(shù)據(jù)導(dǎo)出到第三方應(yīng)用程序。對于這個解決方案，最終客戶需要額外的功能，因此直接對 WebDAQ 進(jìn)行編程是首選。

WebDAQ 504的計(jì)算引擎是 Raspberry Pi? 計(jì)算機(jī)模塊。通過使用WebDAQ開源代碼，程序員直接訪問樹莓派，使系統(tǒng)成為真正的邊緣計(jì)算解決方案。包含的 Python 示例程序允許程序員快速構(gòu)建他們的應(yīng)用程序并連接他們程序的自定義顯示和分析部分。

操作

在獨(dú)立模式下，數(shù)據(jù)是從測試臺設(shè)置中收集的。實(shí)時分析不同操作條件（負(fù)載和速度）下的振動數(shù)據(jù)。

在 IIoT 模式下，WebDAQ 504與渦輪機(jī)一起部署，并通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信。該系統(tǒng)支持將 WebDAQ 504 連接到公共/私有云。通過自定義接口，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控、健康評估等應(yīng)用，適用于分布式在線監(jiān)控和健康管理應(yīng)用場景。數(shù)據(jù)也可以通過 MQTT 協(xié)議上傳，用于輔助數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。

結(jié)果

完成的系統(tǒng)是一個靈活的平臺，可以收集和分析振動數(shù)據(jù)。它滿足了客戶的專業(yè)軟件需求，并為客戶提高了可靠性并減少了維護(hù)時間。