Análisis de la firma de vibración de aerogeneradores a escala completa
Autores: Escaler, Xavier; Mebarki, Toufik
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Saludable
Turbinas eólicas
Firmas vibratorias
Componentes del tren de transmisión
Caja de engranajes
Vibraciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Se investigó una muestra de turbinas eólicas saludables del mismo parque eólico con tamaños y diseños idénticos para determinar las firmas vibracionales promedio de los componentes del tren de transmisión durante el funcionamiento normal. Las unidades eran máquinas de velocidad variable con tres palas. El rotor estaba soportado por dos rodamientos, y el tren de transmisión estaba conectado a una caja de cambios planetaria/helicoidal intermedia de tres etapas. La potencia nominal de salida de 2 MW se regulaba mediante el ajuste del ángulo de las palas. Las vibraciones se midieron en exactamente las mismas posiciones utilizando el mismo tipo de sensores durante un período de seis meses que abarcaba todo el rango de condiciones de operación. El conjunto de datos fue validado preliminarmente para eliminar valores atípicos basados en las curvas de potencia teóricas. Se detectaron e identificaron los picos de frecuencia más relevantes en las vibraciones del rotor, la caja de cambios y el generador, basándose en espectros de potencia promediados. Se compararon las amplitudes de los picos inducidos por una fuente común de excitación en diferentes posiciones de medición. También se observó una dependencia de la velocidad del viento en las amplitudes de vibración de banda ancha. Finalmente, se presenta un caso de detección de fallas que muestra el cambio en la firma de vibración inducido por un daño en la caja de cambios.
Descripción
Se investigó una muestra de turbinas eólicas saludables del mismo parque eólico con tamaños y diseños idénticos para determinar las firmas vibracionales promedio de los componentes del tren de transmisión durante el funcionamiento normal. Las unidades eran máquinas de velocidad variable con tres palas. El rotor estaba soportado por dos rodamientos, y el tren de transmisión estaba conectado a una caja de cambios planetaria/helicoidal intermedia de tres etapas. La potencia nominal de salida de 2 MW se regulaba mediante el ajuste del ángulo de las palas. Las vibraciones se midieron en exactamente las mismas posiciones utilizando el mismo tipo de sensores durante un período de seis meses que abarcaba todo el rango de condiciones de operación. El conjunto de datos fue validado preliminarmente para eliminar valores atípicos basados en las curvas de potencia teóricas. Se detectaron e identificaron los picos de frecuencia más relevantes en las vibraciones del rotor, la caja de cambios y el generador, basándose en espectros de potencia promediados. Se compararon las amplitudes de los picos inducidos por una fuente común de excitación en diferentes posiciones de medición. También se observó una dependencia de la velocidad del viento en las amplitudes de vibración de banda ancha. Finalmente, se presenta un caso de detección de fallas que muestra el cambio en la firma de vibración inducido por un daño en la caja de cambios.