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风力机结构振动监测与模态分析风力机结构振动监测与模态分析风力机结构振动监测与模态分析是风力发电行业中重要的研究领域之一。
通过对风力机结构振动的监测与模态分析，可以了解风力机的结构特性、故障诊断以及优化设计等方面的问题，为风力机的安全运行和提高发电效率提供重要依据。
以下是风力机结构振动监测与模态分析的步骤。
第一步：建立监测系统首先，需要建立一个风力机结构振动监测系统。
该系统通常由加速度传感器、位移传感器、应变传感器等组成，用于测量风力机结构的振动和变形情况。
传感器的位置和布置需要根据风力机的结构特点和关键位置进行确定。
第二步：数据采集与处理通过监测系统采集到的振动数据，需要进行数据处理和分析。
首先，对采集到的原始数据进行滤波和去噪处理，以提高数据的可靠性和准确性。
然后，对处理后的数据进行时域分析、频域分析和波形分析等，得到风力机结构的振动特性和频谱信息。
第三步：模态识别与分析基于振动数据的特征提取，可以进行模态识别与分析。
模态分析是通过分析风力机结构的固有振动模态（包括自由振动模态和强迫振动模态），来了解风力机结构的动力特性。
常用的模态分析方法包括主成分分析法、最小二乘法和模态参数识别法等。
第四步：故障诊断与预测通过监测和模态分析得到的振动数据，可以进行故障诊断与预测。
根据风力机结构的振动特征和频谱信息，可以判断出可能存在的故障类型，如轴承故障、齿轮故障等。
同时，可以通过分析振动数据的趋势和变化，预测未来可能发生的故障，从而采取相应的维修和保养措施，确保风力机的安全运行。
第五步：优化设计与改进通过振动监测与模态分析，可以发现风力机结构中存在的问题和不足之处。
基于分析结果，可以进行优化设计和改进，以提高风力机的结构强度、降低振动和噪音等。
优化设计可以包括材料选择、结构改进和动力系统调整等方面，以提高风力机的整体性能和可靠性。
综上所述，风力机结构振动监测与模态分析是确保风力机安全运行和提高发电效率的重要手段之一。
风力发电机设备的振动危害及监测技术摘要：风力发电设备将风能转化为电能，在其电能生产过程中，对环境几乎没有危害，实现了清洁生产，对我国能源事业的发展有着积极的影响。
然而风力发电机设备在运行过程中，时常受到振动问题的困扰，振动在其可承受范围内，对风电设备影响较小，但是一旦振动过大，则会对设备产生极大的危害。
所以，需对风力发电机设备进行实时监测，在其齿轮箱、轴承、机舱等处设置监测点，以形成对风电设备振动的有效控制。
关键词：风力发电机；振动危害；监测技术风力发电机在运行过程中，振动是无法避免的一个问题，需将振动控制在风电设备可承受的范围内。
为了尽可能的降低振动对风电设备的危害程度，维修人员需深入的探寻风电设备发生振动的原因，准确运用监测技术对风电设备的运行状态进行监测，通过对监测数据的分析和研究，以确定振动的原因，并及时的进行处理，以防止振动问题的扩大化，对风电设备产生较大的危害。
1.风力发电机设备的振动危害分析1.1叶片风力发电的叶片会受到多种力的作用，像外部空气动力和重力，或者是自身控制系统的控制力，比如说刹车与偏航，这些力会引起叶片发生不同程度的振动。
一是挥舞，主要是指弯曲振动；二是摆振，叶片向内部来回振动；三是扭转，主要是在变距轴上振动。
产生的危害主要有三点，第一，当风机叶片发生机械振动后，在空气动力的影响下，产生气动弹性，当两者作用力加大至一定程度后，将会引发颤振与发散问题，对发电机的损害极大；第二，如果风向变化幅度过大，叶片在多种力的作用下，叶片振幅加大，频率过快，一旦超出叶片本身可承受的范围后，轻则导致叶片产生裂纹，重则引起叶片断裂，危害程度较高。
1.2齿轮箱第一，比较容易出现的故障是断齿，在未发生断齿之前，通常故障表现是细微裂纹，断齿的故障类型主要有三种，一是过载折断，是由齿轮箱超负荷运行引起的断齿；二是疲劳折断，主要是由齿轮箱运行长期消耗导致；三是随机折断，折断的原因无法预测，像硬物掉落至齿轮箱引起的断齿，或者齿轮本身质量问题等；第二，齿轮点蚀，齿轮和滚动轴在运行过程中，表面会遭到点蚀，如果没有及时的进行处理，点蚀一旦扩大化，导致齿轮与滚动轴消耗增加，使得齿轮遭受较大程度的破坏，影响到啮合精度，促使轴线产生位移，影响到齿轮的正常运行，点蚀过于严重会产生断齿问题。
风力发电机组振动诊断技术研究近年来，随着全球环境问题的日益突出，可再生能源也逐渐成为了人们关注的焦点。
其中，风力发电逐渐发展成为了一种成熟的可再生能源，并且受到了广泛的应用。
风力发电的核心设备之一就是风力发电机组，而风力发电机组的振动问题成为了发电效率和使用寿命的限制因素。
因此，针对风力发电机组振动问题的诊断技术显得尤为重要。
一、风力发电机组振动的原因及危害风力发电机组的振动主要来源于以下几个方面：1. 风叶结构问题：风叶作为风力发电机组的核心元件之一，在运行过程中易受到风力的影响而产生振动。
2. 齿轮传动问题：风力发电机组中往往采用齿轮传动来转换转速，并输出电能。
但齿轮轴承磨损、滑移、齿轮变形等问题都会导致齿轮传动的振动。
3. 地基基础问题：风力发电机组之所以能够固定在地面上运行，就是依靠地基基础。
但地基基础的问题也会影响风力发电机组的振动状况。
以上问题会导致风力发电机组的振动频率增大，并导致噪声大、运行可靠性差、维修难度增加等一系列负面影响。
同时，振动还会导致设备的疲劳损伤增加，进而降低设备的使用寿命。
因此，风力发电机组振动的识别和诊断，对于延长设备的使用寿命、提高发电效率至关重要。
二、风力发电机组振动诊断技术目前，针对风力发电机组振动问题，已经有了各种振动诊断技术。
其中，主要包括以下几个方面：1. 振动传感器：利用振动传感器测量设备的振动状况，从而准确地了解设备的振动频率、振动幅度等信息。
振动传感器是风力发电机组振动诊断的基础。
2. 振动信号分析：通过对振动信号的FFT分析，可以得到振动信号随时间的频域变化，并且可以得到设备振动的主频点、谐波和峰值等参数。
这些参数可以帮助工程师找到设备的振动源和振动的主要频率。
3. 模态分析：模态分析可以确定系统的振动模态，从而更加准确地找到振动来源。
模态分析是风力发电机组振动诊断的高级方法。
4. 监测系统：综合运用振动传感器、振动信号分析和模态分析等技术，建立起一套完整的监测系统。
大型风电机组塔筒振动、应变测量目录摘要..........................1 绪论.. (1)第一章系统总体方案分析及确定 (5)1.1 设计要求及功能描述 (5)1.2 信号检测的内容要求...................6 1.3 总体设计方案介绍.. (6)第二章硬件电路设计 (6)2.1AT89c51单片机与ADC0808设计模块 (1)2.2系统硬件电路 (1)2.3 ADC0808与8051单片机的接口设计 (1)2.4晶振电路及复位电路...................1 2.5 传感器的电路分析.. (1)第三章数据程序设计部分 (1)3.1 ADC0808转换/显示程序 (1)3.2主程序开始 (1)3.3主循环程序开始 (1)3.4显示子程序 (1)3.5 ADC0808转换子程序 (1)3.6延时子程序 (1)3.7段码表·························1 - 2 -第四章proteus仿真 (1)第五章风电机组塔筒测量模块总成..............1 5.1系统总体方案设计.. (1)5.2模块总成仿真图 (1)5.3 模块程序总成······················1 心得体会····························参考文献····························摘要- 3 - 1 1振动是宇宙普遍存在的一种现象，总体分为宏观振动（如地震、海啸）和微观振动（基本粒子的热运动、布朗运动）。
风电机组在线振动监测技术研究当前，面对风能行业机组运维成本过高的问题，风电场业主和整机厂商都在寻求技术解决方案。
该问题的背后包含了机组部件的工作稳定性差，故障频发，需要经常检修甚至更换等因素，也包含了在一个风电场内部，需要检修的机组不能提前预知，经常是机组故障停机之后再去进行故障排查的被动情况。
如果能利用在线监测系统，实时监控机组的运行情况，通过监测数据较早评估机组的工作健康状态，可以提前安排每台机组的检修时间，及时准备备件，合理协调运维计划，从而减少停机时间，提高发电量，降低风电机组运维成本。
发电机振动和噪声源分析一、发电机电磁激励振动噪声电磁噪声是风电机组的主要噪声之一，在多极数的风电机组中，电磁噪声显得比较突出。
一般情况下随着发电机功率的增大而增加。
电磁噪声与发电机的电磁设计参数密切相关，如果设计不当，电磁噪声将会十分显著。
因此，通过电磁参数的设计及工艺处理，研究降低电磁噪声的措施是非常必要的。
二、机械振动噪声机械振动噪声主要包括轴承噪声，转子不平衡噪声及碳刷与集电环摩擦所引起的噪声。
(一)轴承通过振动噪声滚动轴承由轴承内圈，滚珠，滚珠保持架和轴承外圈组成。
轴承外圈不转动，轴承内圈和转子一起旋转，而滚珠在轴承内圈的滚道和轴承外圈的滚道及保持架中滚动旋转，保持架又被滚动旋转着的滚珠带动旋转。
因此，轴承内外圈滚道中的波纹、凹坑、粗糙度，润滑脂质量的优劣和安装误差均是产生轴承噪声的关键因素。
(二)转子不平衡引起的振动噪声高转速电机的转子必须严格地进行动平衡检验，以减少转子残余不平衡量，转子不平衡噪声的频率等于转子旋转频率。
虽然频率不高，一般在400Hz以下，但由于引起电机振动，从而使各部分的噪声增大。
当转子的动平衡精度达到G2.5级时，转子不平衡所引起的噪声和振动都能显著得到改善。
(三)碳刷与集电环摩擦的振动噪声由于碳刷压在旋转的集电环上，如果碳刷的材质和集电环的使用不能匹配，这时碳刷和集电环之间可能会产生气垫，会产生鸣音。
风能发电保护控制装置的振动监测与控制技术随着对可再生能源的需求不断增加，风能发电作为一种清洁且可再生的能源形式，受到了广泛的关注和应用。
在风能发电系统中，保护控制装置的作用非常重要。
而振动监测与控制技术作为一种有效的手段，可以提高保护控制装置的可靠性和工作效率，在风能发电系统中具有重要的应用价值。
本文将对风能发电保护控制装置的振动监测与控制技术进行详细的介绍与讨论。
1. 振动监测技术振动监测技术是通过对风能发电保护控制装置的振动信号进行实时监测和分析，以判断装置的运行状态和健康状况。
常用的振动监测方法包括加速度传感器和振动传感器等。
通过采集和分析振动信号，可以实时监测风能发电保护控制装置的振动状况，判断是否存在异常振动或故障，并及时采取相应的措施修复或替换受损部件，确保风能发电系统的正常运行。
2. 振动控制技术振动控制技术是通过对风能发电保护控制装置的振动进行控制，降低振动幅值和频率，减小振动对装置的损伤和影响。
常见的振动控制方法包括主动振动控制和被动振动控制等。
主动振动控制通过引入控制力来抵消或减小振动，主动地控制振动的幅值和频率。
被动振动控制则是通过改变系统的结构或材料等手段来减小振动的幅值和频率。
选择合适的振动控制方法，可以有效降低风能发电保护控制装置的振动，延长其使用寿命。
3. 振动监测与控制技术的应用振动监测与控制技术在风能发电系统中有着广泛的应用。
首先，它可以帮助监测风能发电保护控制装置的运行状态，及时发现故障并采取措施进行修复，提高系统的可靠性和稳定性。
其次，通过控制装置的振动，可以减小振动对装置的损伤和影响，延长其使用寿命，降低维护和更换成本。
此外，振动监测与控制技术还可以优化风能发电系统的运行参数，提高发电效率，降低能耗和环境污染。
因此，振动监测与控制技术在风能发电系统中具有重要的应用价值。
4. 振动监测与控制技术的挑战与展望尽管振动监测与控制技术在风能发电系统中的应用已取得了一定的成绩，但仍然面临一些挑战。
风电机组振动检测预防性检修技术的应用作者：胡振华来源：《环球市场》2019年第22期摘要：本文对风能发电机组的振动的预防性检测维修技术进行了研究，首先分析风能发电机组的常见故障位置，然后研究了不同情况下的检修策略，帮助风电场制定合理的计划，保证风能发电机组的运行安全。
关键词：齿轮箱;风电机;预防性监测;维修技术风能发电机组可能会出现不同种类故障，导致风能发电机组无法正常运行。
对于不同的情况，需要制定灵活的检修策略，以合理的方式进行检修，保证风能发电机组的运行安全。
一、风电机组振动故障的常见位置（一）齿轮箱齿轮箱是风电机组当中的重要是机械部件，主要功能在于接收风力的作用，并且获得相应转速的动能提供给发电机。
因此，齿轮箱运行情况，关系到整个发电机组的运行状态，保证这发电机的工作性能[1]。
如果风轮的转速很低，其转速就不能够达到发电机的要求，那么就需要通过齿轮箱的变速才能够实现，所以齿轮箱也成为增速箱。
由于齿轮箱当中的齿轮、轮轴这些工艺都非常的复杂，而且对装配精度的要求很高，很多风电机组都要在较高的负荷下工作，所以经常会出现齿轮损伤、轴承损坏和断轴等问题。
（二）发电故障发电机是整个风电机组的核心部件，主要的故障包括定子和转子故障，比如单个或多个绕组短路、转子异条和端环断裂、静态或者动态气隙偏心。
发电机的常见故障包括内部不对称，转矩波动增强、均值下降、电机损耗增加等等。
发电机还可能出现油温过高、振动过大、轴承过热、效率降低等问题。
（三）轴系故障风能发电机组如果出现了轴系故障，那么可能会导致齿轮箱无法安全运行。
由于风能发电机组的轴需要承受很大的工作压力，一些轴可能在长期运行之后会出现疲劳问题，甚至会存在偏移、弯曲和疲劳失效等情况。
二、风电机组振动故障的检测和维修再开展检测工作之前，需要选择和风能发电机组相适合监测设备，采集监测信号、转速传感器和合理的信息模块类型等等。
其次，监测之前必须要明确采集点，从而对风能发电机组进行则更加准确的分析[2]。
风力发电机振动测试与控制风力发电机振动测试与控制随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益凸显，风能作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛的关注与应用。
然而，风力发电机在运行过程中存在着振动问题，这不仅会影响设备的安全性和寿命，还会对发电效率产生负面影响。
因此，风力发电机振动测试与控制成为了当前研究的热点之一。
风力发电机振动测试主要通过安装振动传感器来实时监测设备的振动情况。
振动传感器可以测量发电机在运行过程中的振动幅度、频率等参数，从而了解设备的工作状态。
通过对振动数据的分析和处理，可以判断出是否存在异常振动，及时发现并解决潜在问题，保证设备的正常运行。
在风力发电机振动控制方面，目前主要采用主动控制和被动控制两种方式。
主动控制是指通过在发电机结构中安装执行器等设备，通过对振动信号进行反馈控制，实现对振动的主动抑制。
被动控制则是通过增加结构加强件、调整结构参数等 passively inhibiting vibration. 两种方式各有优劣，需要根据具体情况进行选择。
风力发电机振动测试与控制的研究不仅可以提高设备的安全性、可靠性和寿命，还可以提高发电效率，减少能源浪费，对于推动风能产业的发展具有重要意义。
然而，目前该领域的研究还存在一些挑战和问题，如振动传感器的选型和安装、振动数据的分析和处理算法等。
因此，未来的研究需要进一步深入，以提出更加有效的解决方案。
综上所述，风力发电机振动测试与控制是一个重要而复杂的领域，对于风能产业的发展具有积极的推动作用。
通过对设备振动情况的实时监测和控制，可以提高设备的性能和可靠性，为清洁能源的发展做出贡献。
然而，该领域仍面临一些挑战和问题，需要进一步的研究和探索。
相信随着科技的不断进步和研究的深入，风力发电机振动测试与控制技术将得到更好的发展和应用。
风力发电场中风机振动监测与故障诊断技术研究风力发电是一种环保、可再生的能源，越来越多的国家和地区开始重视风力发电的发展。
风机作为风力发电场的核心设备，其运行状态的监测和故障诊断对于风力发电场的正常运营和安全性至关重要。
本文将探讨风力发电场中风机振动监测与故障诊断技术的研究进展和应用。
一、风力发电场中风机振动监测的重要性风机是风力发电场的核心设备，其运行状态直接影响风力发电场的发电效率和安全性。
风机振动是风机故障的重要指标之一，通过对风机振动的监测，可以实时了解风机的运行状态，提前发现潜在的故障，并及时采取相应的维护措施，避免故障扩散和损失的发生。
因此，对风力发电场中风机振动进行监测具有重要的意义。
二、风力发电场中风机振动监测技术的研究进展1. 振动传感器技术振动传感器是风机振动监测的关键设备。
目前，常用的振动传感器有加速度传感器、速度传感器和位移传感器等。
这些传感器可以将风机振动信号转换为电信号，并通过电缆传输到监测系统中进行分析处理。
2. 振动信号处理技术风机振动信号具有复杂的频谱特性和变化规律，需要通过信号处理技术来提取有用信息。
目前，常用的振动信号处理技术包括时域分析、频域分析和小波分析等。
这些技术可以对振动信号进行去噪、滤波、频谱分析和特征提取，为故障诊断提供依据和指导。
3. 智能诊断技术智能诊断技术是风机振动监测与故障诊断的重要方向。
利用人工智能、模式识别和专家系统等技术，可以对风机振动信号进行自动分析和诊断，实现对风机故障的智能监测和预警。
这些技术不仅可以提高故障诊断的准确性和效率，还可以降低人工维护成本和风机损失。
三、风力发电场中风机故障诊断技术的研究进展1. 故障特征提取技术故障特征提取是风机故障诊断的关键环节。
通过对风机振动信号的分析，可以提取出与故障相关的特征参数，如峰值、能量、频率等。
这些特征参数可以用于故障类型的判别和诊断。
2. 故障诊断模型建立技术故障诊断模型是进行风机故障诊断的数学模型。
风力发电机组叶片振动检测方法引言风力发电机组作为一种广泛应用于可再生能源领域的设备，其叶片振动监测对于保证其正常运行和安全性非常重要。
本文将介绍一种叶片振动检测的方法，以帮助工程师和技术人员保持风力发电机组的最佳工作状态。
背景风力发电机组的叶片振动是由风的冲击和机械运行不平衡等因素引起的。
叶片振动过大会导致发电机组损坏或者减少发电能力，甚至对周边环境和人员造成危害。
因此，及时检测和监测叶片振动情况可以预防潜在的问题。
方法步骤1：传感器的安装在风力发电机组的叶片上安装合适的振动传感器。
传感器应该能够测量叶片的振动幅度、频率和方向。
通常，采用压电传感器来实现这一目的。
步骤2：数据采集与分析使用数据采集器记录由传感器测量到的叶片振动数据。
数据采集器应该具有足够的存储容量和采样率。
采集的数据可以通过电缆或者无线传输到中央处理单元进行分析。
步骤3：数据处理与诊断通过专门的软件对采集到的数据进行处理和诊断。
常见的方法包括频域分析、时域分析和振动模式识别。
通过这些方法，可以得到叶片振动的频率、幅度和模式等信息，并判断是否存在异常情况。
步骤4：报警与维护当检测到叶片振动超过设定的阈值时，系统应该及时发出警报并采取相应的维护措施。
可能的维护措施包括校准传感器、平衡叶片或者更换损坏的部件等。
同时，持续地监测叶片振动情况可以帮助工程师预测可能的故障，并采取预防措施。
结论通过使用合适的传感器、数据采集与分析系统，以及有效的诊断算法，可以对风力发电机组叶片的振动情况进行检测和监测。
这种方法有助于提高风力发电机组的可靠性和安全性，保证其持续稳定地发电，并对环境和人员产生最小的风险。
> 注意：本文所介绍的方法仅供参考，具体的装置和技术细节需要根据实际情况进行调整和优化。
大型风电机组振动监测技术及实施方法岳俊红北京中能联创风电技术有限公司，北京市西城区阜成门北大街6号-9，邮编100034The vibration monitring technologys of large wind turbine generater andits implementing methodsY ue JunhongBeijing Zhongneng Lianchuang Wind Power Technology Co., LTD. The 6th -9, North Avenue Fuchengmen Xicheng District,Beijing,China. 100034摘 要：总结了风电机组振动监测的应用概况，提出了适用于风电机组振动监测的实施方法，指出便携式离线振动监测和在线振动监测均可用于风电机组状态监测，配备远程诊断专家系统，可以提高振动监测工作效率和诊断的准确性。
关键词：风电机组；振动监测；远程诊断Abstract: The application status of vibration monitoring of wind turbine generator was summed up and the implementing methods of vibration monitoring were presented. It was thought that the off-line vibration monitoring and on-line vibration monitoring can all be used for wind turbine generator. The expert system of remote diagnostic can improve the efficiency and diagnostic accuracy. Key word: Wind turbine generator; Vibration monitoring; Remote diagnostics1 引言随着能源安全和全球气候变暖问题的日益严重，作为绿色能源的风能已受到世界各国的高度关注和重视，在各国共同努力下风力发电得到了快速发展。
近些年全球装机容量迅速增长，如图1所示，截止到2008年12月底全球风电装机容量已经超过1.2亿千瓦，我国的装机容量也达到了1221万千瓦[1]。
在过去的几十年里，状态监测作为有效的设备维护手段已在航空、铁路、冶金等诸多行业中获得成功应用。
现在，越来越多的国外风机制造商也开始将状态监测技术集成到风力发电机组中，以便为用户提供长期的技术支持和维修服务，延长机组的使用寿命。
风机状态监测和维护工作的主要内容包括：测量、监测、状态评估、剩余寿命预测、设备维护等。
总的说来，对于旋转机械的监测方法主要有两种方式：一种是采用便携式仪器的离线监测，另一种是在机械设备上安装专门监测系统的在线监测。
图1 全球2000-2008风电装机容量Fig 1 Global wind power installed capacity from 2000 to2008在国际上，欧洲是率先针对大型风力发电机组制定状态监测技术规范并强制执行的地区[2]。
由于齿轮的损伤率较高，德国保险在2002年追加了一项复议条款鼓励采用状态监测技术来延长风机的运行寿命。
这个条款要求除非已安装了状态监测系统，否则传动链中的轴承在运行40000小时或5年后就要被更换，保险公司还用这个复议条款修改了保险合同。
同时，安联还规定了对状态监测系统的要求，其中包October 2009 2009 Collaboration Network Annual Meeting of Clean and括状态监测系统在使用前的一些综合测试程序。
安联在其保险合同里规定只承认通过认证的在线状态监测系统。
Gothaer 保险公司起草了巡检使用的便携式状态监测设备的准则。
2003年，德国GL制定了陆上风机状态监测系统必须遵守的准则。
目前，美国也开始参照欧洲所制定的风电监测技术规范，在风力发电行业积极推行状态维修制度，以大幅降低风机的维修费用。
在我国，风电运营商对状态监测的重要性尚处在逐渐认识的过程中，相关方面的工作刚刚起步，还需要在不断摸索中积累经验，以便探索出适合我国国情的风电设备状态检修模式。
本文对状态监测的重要技术振动监测进行了总结，提出了适用于风电机组振动监测的实施方法。
2 风电机组振动监测技术2.1 风电机组典型结构最常见的风力发电机传动系统结构如图2所示，主要包括主轴、轴承、齿轮箱、联轴器、发电机等，齿轮箱由行星齿轮和斜齿轮组成。
图2 典型风力发电机结构图Fig 2 Structure of a typical wind turbine 目前，技术比较成熟、应用也最为广泛的风力发电机主要有两种类型：定桨距恒速风力发电机组和变桨距变速风力发电机组。
定桨距恒速风力发电机的叶片与轮毂的连接是固定的，它是利用叶片的自动失速特性来限制功率输入和保持转速稳定的。
此类风机发电时工作在恒速工况下，工况条件比较稳定。
变桨距变速风力发电机叶片的桨距角可以自动进行调节。
当风速变化时，其叶片可以沿着纵轴方向旋转，以改变气流对叶片的攻角，从而改变风力发电机获得的空气动力转矩，控制风轮能量吸收，以保持一定的输出功率。
变桨距变速风力发电机的风能利用率比较高，是目前大型风力发电机的主流技术。
此类风机经常工作在变速变载荷工况条件下，机组的运行状态比较复杂[3]。
2.2 基于振动的状态监测风力发电机的振动状态监测大致可划分为三个等级。
等级1是基于宽带振动特征参数的阈值监测，这也就是常说的振动烈度监测。
根据ISO 10816-3标准的规定，振动烈度按照电机功率等级将频带范围10-1000Hz的振动速度幅值进行分级。
齿轮箱及整机制造商通常可参照ISO 10816-3标准，在风机试验台上检测是否满足规定的振动烈度等级要求。
等级2是基于频谱上与转速相关的一组特定频带幅值的监测。
当状态监测系统发现宽带振动参数超过所设定的报警阈值时，启动基于频谱分析技术的窄带参数监测。
等级3通常是指在诊断中心进行的精密诊断，包括幅值谱、包络谱、倒频谱、时域分析和其他的信号处理过程等[4]。
可以利用振动频谱中的故障特征频率分量来识别和定位轴、轴承和齿轮等部件的故障[5]，为风电机组的维修决策提供定量依据。
在等级2和等级3中必须要做的一项任务就是将频谱图中的特征频率分量与传动链的独立部件进行关联，并设置合适的带宽和警告及报警阈值。
如果按照安联和GL风能认证的要求，典型的风机传动链结构需要设置和监测200多个频带，人工分析工作量巨大，这就需要合理地安排测试方案。
例如：如果诊断工程师希望检测行星齿轮的故障，为了测量到稳定的振动，就需要测量足够的转数，通常需要1-5分钟的测量时间。
如果需要对行星齿轮轴承进行故障诊断，就必须选用合理带通滤波范围进行滤波，再对滤波后的波形进行包络解调，观察其包络谱中的轴承故障特征频率。
另一个针对行星齿轮和滚动轴承重要的诊断工具是边带分析技术，齿轮的故障特征表现在啮合频率或共振频率附近伴随有转频的边频成分，而滚动轴承的故障特征为共振频率附近伴随有与转频相关的轴承故障特征频率[5]。
如果风机振动超过警告阈值，监测系统就应自动将数据通过网络发送给诊断专家，执行进一步的分析和监测。
2.3 风电机组振动监测的测点布置测点位置的选择对于风机振动监测和诊断故障来说是至关重要的。
只有获得准确的测试数据，才能保证后续分析结果的正确性。
在风机监测中，要求传感器的位置必须能够可靠地测量到内齿圈、太阳轴、高速轴啮合频率、各级轴的转频以及轴承的故障特征频率。
如果要求测点位置的选择必须能够覆盖轴承水平、垂直和轴向振动的测量，在一个风机系统的传动链中至少需要安装18个加速度传感器。
然而，考虑到成本问题，就需要对测点的选择进行优化。
德国安联保险公司和GL规定[6], 陆上大型风机传动链的在线振动监测系统至少需要6个传感器，测点位置参见表1。
其中齿轮箱最少要有3个测点（内齿圈、太阳轴、输出轴的齿轮）。
传感器位置的选取应该尽量保证被监测部件的振动可以直接传递到传感器上。
所以传感器应安装在距离被监测部件承载区最近的可安装位置和载荷最大的方向上。
表1 GL标准中规定的必要测点Table 1 The necessary measuring point provided by GL机组部件 数量 测量方向频率范围主轴轴承 1 径向 0.1Hz…≥10kHz齿轮箱 3 径向 0.1Hz…≥10kHz发电机轴承 2 径向 10Hz…≥10kHz3 振动监测实施方法3.1 离线振动监测大型风力发电机的负载对增速箱的各级齿轮（行星齿轮、平行齿轮等）的振动特性具有显著的影响。
对于变浆距变速风机而言，工况是经常改变的，导致齿轮负载跟着改变。
为了能够有效地进行现场振动测量，应该规定每次测量的最小负载，并加长每次测量时间，以平均风速突变带来的影响。
另外，还应该尽量在相同的载荷下进行风机振动测量，以便进行趋势分析和对比分析。
由于风速的不可预测性，保证在相同的工况条件下进行测量是比较困难的。
因此，为了保证现场测量的有效性，必须针对所监测的风机制定相应的测试方案。
测试方案的制定需要考虑以下几个因素：1）应该尽可能保证在整个测量过程中保持较高的转速，对增速箱进行测试时，应该保证齿轮扭矩在满负载的20%以上。
2）在测量前，应该根据风机的结构特性和性能参数，对测点进行优化选择，在保证能够完整采集风机振动数据的前提下，尽可能提高工作效率。
3）测试方法和参数的确定，与所选择的分析诊断方法密切相关，因此，应该在研究和应用已有分析诊断技术的基础上，不断进行总结，积累经验，以便形成简便有效的测试方案。
4）所有风机测试的数据应该通过数据库进行有效管理，以便在需要的时候，可以提供风机状态的完整信息。
离线状态监测是一种低成本的风机状态监测方案。
通常一个风电场配置1-2台便携式数据采集器，通过定期巡检的方式（比如：每个季度一次）就可以满足大多数情况下的风机振动监测诊断需求，为风机故障诊断和维修决策提供依据。
离线状态监测对于定浆距恒速风机和变浆距变速风机都适用。
与定浆距恒速风机相比，变浆距变速风机的情况要复杂一些，这需要根据现场实际针对风机的变速和变载荷工况采取有效的振动数据采集技术（例如：以转速信号触发的阶次测量方法）。
3.2 在线振动监测陆上风电场一般都建在远离市区或偏远的地方，风电场的风机数量通常有数十台甚至上百台之多，分布地域广。
在人工巡检时，需要攀登进入60-80米高的机舱进行操作，工作量大，劳动强度高，另外当风机出现振动异常时，难以及时全面地监测风机状态。
