风力发电机轴承温升的影响因素_孙方圆

风力发电机组轴承的温度场分析与优化设计随着能源需求的增加和环境保护的呼吁，风力发电作为一种清洁、可再生的能源发电方式得到了广泛关注和推广。

在风力发电机组中，风力涡轮机的转动离不开轴承的支撑，而轴承的温度场分析与优化设计对于保障风力发电机组的安全运行和寿命延长具有重要意义。

在风力发电机组中，轴承是承受风机旋转载荷和重力荷载的重要组成部分。

轴承的温度直接影响其寿命和运行效果。

因此，对轴承的温度场进行分析是确保风力发电机组安全运行的关键步骤。

首先，对风力发电机组轴承的工作原理进行分析。

轴承承载时会产生摩擦热和变形热，这些热量会传导到轴承和周围环境中。

此外，由于风力发电机组外部环境的影响，例如气温、风速等因素，也会对轴承的温度场产生影响。

因此，建立轴承的热传导数学模型是分析轴承的温度场的基础。

然后，对风力发电机组轴承的温度场进行数值模拟分析。

通过有限元分析和计算流体力学模拟方法，可以模拟轴承在不同工况下的温度场分布。

在数值模拟分析中，需要考虑多种因素，例如轴承材料的导热性能、轴承的受力情况、轴承周围环境的温度和风速等。

通过对轴承温度场的数值模拟分析，可以了解轴承的热传导路径和热量分布情况，为轴承的优化设计提供指导。

接下来，对风力发电机组轴承的优化设计进行探讨。

通过上述的温度场分析，可以确定轴承热量传导的瓶颈位置和关键因素，为轴承的优化设计提供依据。

例如，可以通过改善轴承材料的导热性能、优化轴承的结构和形状等方式，减小轴承的温度场分布不均匀性，提高轴承的散热效果。

此外，还可以通过改变轴承周围的散热环境，例如增加散热片、改善附近的风流条件等，来提升轴承的散热能力。

最后，针对风力发电机组轴承的温度场分析与优化设计提出几点建议。

首先，应加强对轴承工作情况的实时监测与记录，以便及时发现轴承温度异常情况。

其次，应定期对轴承进行维护与保养，包括清洁、润滑和紧固等，以确保其正常运行和延长寿命。

此外，还应加强对轴承材料和结构的研究，积极探索新型材料和设计方案，提高轴承的耐热性能和散热效果。

1.5MW双馈风力发电机轴承超温原因分析及措施摘要：随着清洁能源的发展壮大，双馈风力发电机组的装机量越来越大，保证风力发电机组的安全稳定运行成为风场的主要任务。

早期投产的1.5MW双馈风力发电机是风力发电机组重要的组成部分，运行中发电机轴承温度过高造成系统故障频繁报出，降低了风机的可利用率。

本文介绍了发电机轴承温度升高的原因，并根据实际情况提出几项解决措施，以供风电行业工作者参考。

关键词：风力发电机；轴承超温；超温原因；超温措施双馈风力发电机是风力发电机组重要的组成部分，轴承温度高是风力发电机组常见且危害较大的故障,将减少轴承的使用寿命,增加检修费用,当温度升高较快、温度达95℃时,将导致机组非计划停运或减负荷运行,这不仅降低了风电机组风能利用率，同时也增加了损失电量，导致风场发电量效益下降。

因此,迅速判断故障产生的原因,采取得当的措施,切实减少或消除该故障发生，保证风力发电机组的安全稳定运行成为风场的主要任务。

1发电机轴承配置发电机组通常采用绝缘深沟球轴承，前、后轴承平时采用自动注油泵通过注油嘴加注油脂，油脂为美孚复合锂基润滑脂，型号：SHC GREASE 460WT或克鲁勃轴承润滑脂，型号：Kluberplex BEM 41-141，多余的油脂从轴承盖中甩出，轴承盖底部开有泄油口和集油器。

发电机转子轴采用单、双端轴接地碳刷方式，将转轴上的电流经接地装置进行导流，避免轴电流对轴承影响。

2发电机冷却和通风发电机采用风冷方式，发电机内部通过前置及顶部风机作用，形成外部至内部循环风道，把发电机内部产生热量通过后部碳刷室上导风置排至机舱外部，并将碳粉经过滤器过滤后由机舱底部吹出。

3发电机轴承超温原因分析3.1润滑不良,如润滑不足或过分润滑,润滑油质量不符合要求、变质或有杂物。

3.2冷却不够,如冷却风扇选用不合适或损坏,冷却效果差。

3.3轴承异常,如轴承损坏,轴承装配工艺差,轴承箱各部间隙调整不符合要求。

风机轴承温度偏高原因分析
轴承温度超标是造成轴承损坏的重要要因素之一。

引起轴承温度偏高的主要原因有以下几点：
(1)润滑质量不良。

润滑的目的是使动、静部分不直接触产生摩擦，
而形成固体与液体之间的摩擦。

如果润滑油数量不足或质量准不良，会使动、静部分直接摩擦发热，或热量不能通过润滑油带走而使轴承温度升高。

(2)滚动轴承装配质量不良，如内套与轴的紧力不够，外套与轴承座
间隙过大或过小。

(3)轴承质量不良。

滑动轴承刮研质量不良，乌金接触不好或脱胎；
滚动轴承滚动体面有裂纹、碎裂、剥落等，都会破坏油膜的稳定性与均匀性，从而使轴承发热。

(4)密封毛毡过紧而发热。

(5)轴承振动过大而承受冲击负载，严重影响润滑油膜的稳定性。

(6)轴承冷却水量不足或中断，影响热量的带出，从而使轴承温度升
高。

中国炉具之乡网站登载。

风机电机轴承发热原因分析和应对措施本文以某厂风机电机轴承发热故障为例，简单分析变频驱动电机轴承电压的产生原因，轴承电流的本质及其流通路径，分析抑制轴承电流的方法，并介绍具体的处理措施和实际效果。

某厂加热炉鼓风机电机由变频器驱动，运行中遇到负荷端轴承发热的问题。

两台鼓风机电机在工作半年以内都出现电机负荷端轴承严重发热的现象，轴承内润滑脂熔化，很短时间后轴承抱死，电机堵转跳闸，致使加热炉停炉，给生产造成很大影响。

将电机退下后检查，发现轴承盒内已无润滑脂，轴承发热变黑，内外套上有搓衣板样的条形烧蚀条纹。

根据这些情况我们判断轴承电流是电机负荷端轴承发热的主要原因。

一、轴承电流产生原因及危害在感应电动机中，电机的轴承电流是始终存在的。

正弦波电源驱动下，因电机定转子齿槽尺寸的偏差，磁性材料定向属性的改变，或者供电电源三相不平衡等原因，都会引起电机磁通的不平衡，在转子轴上产生轴电压和轴承电流。

这种轴承电压幅值较小，危害不大。

在变频器驱动下，因产生原理的不同，电机轴承电流的危害大大增加。

通用变频器多采用PWM调制方式，逆变回路用高频功率元件（如IGBT等），在电机上得到近似正弦的电压波形。

三相电压基波分量的合成矢量为零，但实际上每一瞬间三相电压矢量和不为零，三相电压是不平衡的。

该合成共模电压幅值等于变频器直流侧电压，频率等于逆变器开关频率。

该共模电压经定转子之间的静电电容耦合在转子轴上也产生相同频率的轴电压，通常变频器逆变侧载波频率很高，在10kHz以上，过高的频率和定子、电缆相感应，产生很高的dv/dt前后沿，加大波形畸变。

由于静电耦合，电机各部分之间有大小不等的分布电容，构成电机的零序回路，其中流经轴承的对地放电就形成轴承电流。

正常状态下，轴承滚珠悬浮在润滑脂形成的油膜中，润滑油膜起到绝缘作用，当油膜因某种原因被破坏或过高的dv/dt轴承电压都会击穿油膜形成放电，放电电流在轴承内外圈和滚珠上形成烧蚀，长时间运行会发展成延轴承内外圈一周的象搓衣板样的条纹，并升高轴承温度，溶化润滑脂，更加劣化轴承的运行。

电动机轴承过热的要素及处理方法电动机轴承过热的要素及处理方法：
1、轴承损坏。

应替换。

2、翻滚轴承光滑脂过少、过多或有铁屑等杂质。

轴承光滑脂的容量不该逾越总容积的70％，有杂质者应替换。

3、轴与轴承协作过紧或过松。

过紧时应从头磨削，过松时应给转轴镶套。

4、轴承与端盖协作过紧或过松。

过紧时加工轴承室，过松时在端盖内镶钢套。

5、电动机两头盖或轴承盖设备不良。

将端盖或轴承盖止口装进、装平，拧紧螺钉。

6、皮带过紧或联轴器设备不良。

调整皮带张力，校对联轴器。

7、滑动轴承光滑油太少、有杂质或油环卡住。

应加油、换新油，修补或替换油环。

1。

关于风力发电机轴承温升高故障的研究摘要：轴承是风力发电机运行的重要组件，为保证风力发电机的正常运行具有重要意义。

轴承温升高问题不仅影响轴承的正常运行，也会使风机机组运行不正常，降低风能利用率，严重时甚至引起机组停机，导致风场业主利益受损。

关键词：轴承；温升高；风力发电机；故障随着全球资源问题的日益突出，各国都加大了可再生能源的开发利用。

风能作为在自然界中分布广、储量大、无污染的新能源，在世界各国得到广泛应用。

随着我国快速发展能源事业政策的出台，风力发电事业增势强劲，新能源装备技术性能增强，截止到 2017年底，我国风电机组并网累计容量达163.67GW，今后三年年均增量约30GW,呈现出总装机容量大、单机容量高的特点。

我国的风力发电机有鼠笼型、双馈型、永磁直驱、永磁半直驱等多种类型。

双馈异步风力发电机目前在风电市场的占有率高。

从辅助功能来看，有防盐雾型、低温型、高原型等; 从冷却方式来看，有空空冷却、空水冷却、水冷却等。

风力发电机轴承故障频发，维护费用逐年增加，风能的利用率被大大降低，也对我们提出了更大的挑战。

轴承故障的原因多是由轴承温升过高引起的。

因此对风力发电机轴承温升高问题的研究，可以在很大程度上保障后期风力发电机的平稳可靠运行。

1 风力发电机的发热机理风力发电机主要是通过定转子发热、轴承滚动体与内外滚道摩擦发热为主，由于风力发电机内部发热差异，有温度梯度差，传热过程如下：（1）转子发热量一部分通过与转轴及轴承间进行热交换，另一部分热量传递给定子，定子和轴承一部分热量再传递给转轴和其他零部件中，因此轴承是受热和发热体，即热耦合体。

（2）轴承内部以对流形式与润滑脂发生热交换，发电机内部定转子部位同样以热对流形式与内部空气进行热交换。

（3）在前端轴承处安装的风扇通过强制风扇作用吹进去的风吹到机壳表面处，定转子热量与轴承热量通过与机壳处空气的以对流与热辐射的形式将热量散发出去，传递到机舱内部，在冷却方式中，热传导和对流换热是主要形式，而热辐射与机舱环境关系较大。

分析导致电机轴承发热和损毁的原因轴承系统是电机产品非常关键的工作系统，当轴承系统出现问题时，轴承会因为发热而出现过早地磨损、散架等问题。

轴承是电机产品定位的重要零部件，与其他零部件关联，保证了电机产品转子部分在径向和轴向的相对位置符合要求。

当轴承系统出现问题时，前兆性的表象为杂音或发热，机械性的故障一般先表现为杂音，继而开始发热，再后来就会发展为轴承的磨损，具体表象为杂音加大，甚至出现轴承散架、电机抱轴、绕组烧毁等更严重的问题。

导致轴承发热和损毁的原因为哪些？（1）装配、使用因素。

去过轴承制造厂的人都清楚，轴承制造过程控制特别严格，特别是好一些的轴承厂家，轴承的关键工序在一个非常清洁的环境中进行；而在电机装配及后期使用和维护环节，有些时候很不尽如人意：如装配过程中，环境不好对轴承本身的污染，润滑油（或润滑脂）中混入杂质（颗粒、其他油类、水等），装配过程中对轴承的磕碰，轴承装配过程中非正常的受力等，都会导致轴承在短时间内出现问题。

在使用环节，如果将电机置于潮湿或更严酷的环境中，轴承可能会生锈，这对于轴承系统也是致使的问题。

关于轴承系统，还有一个问题是轴承内盖与轴承外盖部位的密封，也就是我们所说的密封油槽加工的规范性，加工不规范、或轴承内外盖的直径正超差时，也容易出现异物进入轴承导致故障。

（2）轴承径向配合不合理导致的问题。

对于任何轴承产品，都存在初始游隙和工作游隙，轴承一旦被安装，特别是电机运行时，轴承的游隙就是工作游隙，只有工作游隙的正常的范围内，轴承方可正常的工作。

在实际中，轴承内圈与轴的配合、轴承外圈与端盖（或轴承套）轴承室的配合，都直接影响到轴承的工作游隙或相对运行：当轴承处于较紧的夹持状态时，工作游隙会变小，轴承会发热；同样，当配合太松时，又会发生轴承的跑圈问题。

当轴承室尺寸正超差时，可能会发生跑外圈问题，即轴承外圈与轴承室发生周向的相对运动，当轴承位直径负超差时，轴承又出现跑内圈问题，即轴承内圈与轴承位发生周向的相对运动。

发电厂汽轮发电机组发生轴承温度异常的分析及对策发电厂汽轮发电机组是一种常见的发电设备，它通过汽轮机驱动发电机发电。

而其中轴承是汽轮机的重要部件之一，其正常运行对发电机组的稳定运行起着重要作用。

然而，有时轴承会出现温度异常的情况，对发电机组的安全稳定运行带来威胁。

本文将分析发电厂汽轮发电机组轴承温度异常的原因，并提出相应的对策。

首先，轴承温度异常的原因可能是过载运行时机械摩擦增加，导致摩擦产生的热量无法迅速散发。

其次，长时间运行使得轴承磨损加剧，加大了摩擦损失。

第三，润滑油不足或者质量不佳，无法起到良好的润滑和冷却作用。

最后，轴承的装配或安装存在问题，导致轴承运行不够平稳，加大了摩擦和磨损。

针对上述问题，可以采取以下对策：1.加强设备负载管理：严格遵守发电机组的额定负载，避免过载运行。

在实际操作中，根据负载情况调整运行状态，尽量避免出现长时间高负载运行的情况。

2.提高轴承润滑保养：定期检查和更换轴承的润滑油，确保润滑油的质量和用量满足要求。

合理选择适合轴承运行的润滑方式，如油润滑、油雾润滑或气体润滑等。

3.加强轴承磨损监测：定期对轴承进行检查，及时判断轴承磨损程度。

一旦发现异常情况，及时更换轴承，避免因磨损过大而导致轴承温度异常。

4.合理调整轴承的安装和调整：加强轴承的安装质量控制，确保轴承装配和调整符合要求。

在安装过程中，注意清理轴承座的杂物和残留物，保证轴承运行平稳。

5.定期进行传动件的维修和检测：传动件如齿轮、联轴器等的磨损会直接影响轴承的运行状态，因此应加强对传动件的定期维修和检测，及时发现并处理磨损问题。

综上所述，发电厂汽轮发电机组轴承温度异常的原因主要包括过载运行、长时间运行、润滑不良以及装配和安装等问题。

应针对这些问题，加强设备负载管理、提高轴承润滑保养、加强轴承磨损监测、合理调整轴承的安装和调整、定期进行传动件的维修和检测，以确保发电机组轴承的正常运行，保障发电设备的安全稳定运行。