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什么是风力发电

把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。转子叶片的振动特性将直接影响发动机性能及发动机的可靠性和寿命。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。

在风力发电机运行过程中，其相关振动信号能够有效反映设备部件运行状况， 并承载着设备故障信息。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。为此，利用相应技术对风机振动信号进行有效检测和分析， 将其数据作为设备健康状况的判断依据，就能实现风机叶片故障的有效预测。风机叶片工作中的振动频率一般在0.2Hz 以上，对比位移、速度和加速度，其中加速度信号幅值较大，表明可以充分利用加速度信号作为测量和处理对象。

利用加速度传感器对风机叶片加速度值进行测量，可有效掌握风机叶片的振动程度。影响叶片振动特性的主要因素影响叶片振动特性的主要因素有材料特性、结构参数和叶片连接条件。其原理如下：首先，对加速度进行积分处理，获得速度信号v，从而掌握风机叶片振动频率；其次，对速度信号进行再积分，掌握风机叶片的振动位移s， 进而对风机叶片振动幅度进行有效掌握；获取三轴的加速度情况，并对振动位移分量进行合成以获取加速度矢量，通过已有信息得出叶片振动大小和方向，进而判断风机是否存在故障。

非接触式旋转叶片振动测量技术是采用叶端定时测量的方法对叶片振动进行测量。由于受到引电器通道数的限制，需要尽量减少实测时叶片上的应变片数目，因此，在振动台上进行的应力分布试验确定台架实测时应变片的具体粘贴位置及方向，只在大主应力点上粘贴应变片。将两个或多个叶端定时传感器沿径向安装在旋转机械相对静止的壳体上，利用传感器感受在它前面通过的旋转叶片所产生的脉冲信号。如果叶片不发生振动，可根据每个叶片在转子上的角度和转子的旋转速度计算出叶片到达传感器的时间。但实际上叶片是振动的，所以叶片的端部相对于转动方向将会向前或向后偏移，使得到达传感器的实际时间与假设叶片不振动时到达传感器的时间不相等，即脉冲到达时间发生改变，产生一个时间差Δt，对该信号序列{Δt}进行分析处理，即可得到叶片振动信息。

叶片振动参数的测量方法取决于振动的类型。

对异步共振由于叶片的振动频率不是旋转速度的整数倍，因此对同一个叶片在每一转中的振幅均不一样，只需要1至2个传感器即可测出叶片的振幅序列，再通过FFT变换求出频率。它是一种利用旋转着的叶片在有振动与无振动时到达叶端传感器的时刻所存在的偏差来计算叶片振动振幅和频率的测量技术。另外由于非接触式叶片振动测量中振动信号的采集是采用的跳跃采样方式，得到的是一组非等距的离散信号，常规的信号处理方法无法使用，为此还可用修改后的Prony谱估计方法得到信号的幅频和相位信息。