風(fēng)電行業(yè)的一位客戶需要風(fēng)力渦輪機(jī)的測(cè)試解決方案。需要一個(gè)全面的故障模擬測(cè)試臺(tái)來(lái)通過(guò)收集和分析軸承和其他部件的振動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)渦輪傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪箱進(jìn)行診斷。

挑戰(zhàn)

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)是風(fēng)力渦輪機(jī)的核心。它包含將葉片的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機(jī)和齒輪箱。風(fēng)力渦輪機(jī)齒輪箱可能會(huì)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 的速度旋轉(zhuǎn)，但感應(yīng)發(fā)電機(jī)的速度可以達(dá)到 1000 RPM 以上。在這樣的速度下，會(huì)產(chǎn)生很大的力，給每個(gè)部件帶來(lái)巨大的負(fù)擔(dān)。由于風(fēng)力渦輪機(jī)的偏遠(yuǎn)特性，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性是重中之重。

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

客戶需要一個(gè)振動(dòng)測(cè)量和分析解決方案，它不僅功能強(qiáng)大，而且足夠靈活以滿足他們的要求。該解決方案需要以兩種模式使用。在獨(dú)立模式下，該解決方案將收集數(shù)據(jù)作為測(cè)試臺(tái)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(shí)記錄和分析數(shù)據(jù)。

解決方案

WebDAQ 504被選為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分。兩個(gè)基于 IEPE 的加速度計(jì)直接連接到 WebDAQ，無(wú)需額外的信號(hào)調(diào)理。這兩個(gè)通道同時(shí)采樣。還使用了內(nèi)置的抗混疊過(guò)濾功能。水平和垂直加速度計(jì)預(yù)先安裝在測(cè)試臺(tái)的齒輪箱軸承上，每個(gè)通道的采樣速度高達(dá) 25 kS/sec。

WebDAQ 504包括一個(gè)易于使用的基于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的應(yīng)用程序，允許用戶設(shè)置采集、記錄和顯示數(shù)據(jù)、啟用警報(bào)以及將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到第三方應(yīng)用程序。對(duì)于此解決方案，最終客戶需要附加功能，因此首選直接對(duì) WebDAQ 進(jìn)行編程。

WebDAQ 504的計(jì)算引擎是一個(gè) Raspberry Pi? 計(jì)算機(jī)模塊。通過(guò)使用WebDAQ開(kāi)源代碼，程序員直接訪問(wèn)樹(shù)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，并與他們的程序的自定義顯示和分析部分交互。

操作

在獨(dú)立模式下，從測(cè)試臺(tái)設(shè)置中收集數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)分析不同工況（負(fù)載和速度）下的振動(dòng)數(shù)據(jù)。

在 IIoT 模式下，WebDAQ 504與渦輪機(jī)一起部署，并通過(guò)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(guò)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(píng)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(chǎng)景。數(shù)據(jù)也可以通過(guò) MQTT 協(xié)議上傳，用于二次數(shù)據(jù)應(yīng)用。