2MW雙饋發電機軸承溫升控制方法分析

0、前　言
　　風力發電機在風場運行過程中，經常因發電機軸承溫度超溫而導致控制系統故障。當該故障發生時，風力發電機往往采取降功率運行或者停機等待等措施進行處置。這不僅降低了風機風能利用率降低，造成能量方面的浪費，同時也減少了風機的發電量，導致經濟效益下降。為了減少或消除該故障現象的發生，就必須從原理上對引起發電機軸承溫升的原因進行分析，從而才能得出有效的控制方法。
        理論分析

2MW 雙饋發電機結構示意圖：

從2MW 雙饋發電機的安裝結構看出，發電機軸承安裝在發電機內部。通常機艙內部溫度較低，因此軸承熱量來源主要包括軸承運轉過程中自身產生的熱量和軸承外部熱源傳導所得到的熱量。
　　1. 軸承運轉過程自身產生的熱量
　　1.1 軸承自身產生的熱量
　　軸承自身產生的熱量是由軸承高速旋轉，內外圈之間相互運動造成的摩擦而產生的熱量。根據能量守恒定律，產生熱量的大小于摩擦力造成能量損失相等。因此對摩擦力做功進行分析可以得出軸承摩擦產生的熱量。摩擦力做功公式如下：
　　P_熱=Q_熱/t= fs/t=μNs/t=μNv
　　f—摩擦力
　　N—軸承受到壓力
　　s—相對移動距離
　　μ—內外圈于滾珠和滾柱間的摩擦系數
　　t—運行時間
　　v—軸承內外圈的相對轉速（轉子轉速）
　　1.2 摩擦系數μ