基于无线传输智能风电转盘轴承测试系统设计与实现

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1、学兔兔www.xuetutu.com!量=!鱼轴承2012年12期CN41—1148／THBearing2012，No．12．．I测量与仪器_．．基于无线传输的智能风电转盘轴承测试系统设计及实现方成刚，陈捷，谢冬华，孙冬梅，王华(南京工业大学机械与动力工程学院，南京210009)摘要：通过在转盘轴承内部植入各种传感器，由NI数据采集卡采集数据并采用无线传输通信，实现转盘轴承的在线监测。该测试系统可在60m的距离实现低速及高速信号采集，以及多个无线网的组网，利用Pc机实现数据采集、保存及后处理分析，可有效地提取早期故障信号以及进行智能注油和报警控制。关键词：转盘轴承；智能轴承；测

2、试系统；虚拟仪器；无线传输中图分类号：TH133．33；TP277文献标志码：A文章编号：1000～3762(2012)12—0044—04DesignandRealizationofMeasurementSystemforIntelligentSlewingBearingsUsedinWindTurbinesBasedonWirelessTransmissionFangCheng—gang，ChenJie，XieDong—hua，SunDong—mei，WangHua(SchoolofMechanicalEngineering，NamingUniversityofTechno

3、logy，Nanjing210009，China)Abstract：UsingtheNIdigitaldataacquisitioncardandwirelesstransmissioncommunication，realizetheonlinemoni-totingofslewingbearingswhichintegratedvarioustypesofsensorsinthebearings．Thetestsystemisabletoachievehighspeedandlowspeedsignalacquisitionwithinadistanceof60m．andth

4、esystemallowsapluralityofwirelessnet—work．ThePCisusedtorealizedataacquisition，storage，processing，analysisandeffectiveextractionofearlyfaultsig—nalsandintelligentoilingandalarmcontro1．Keywords：slewingbearing；intelligentbeating；testsystem；virtualinstrument；wirelesstransmission智能轴承，即在轴承上合理地集成各类

5、传感有特殊功能传感器的轴承单元，广泛地应用于汽器的轴承，通过测试系统实时监测轴承内部参数车、工程机械等重要领域¨J。在智能轴承的实变化，通过数据处理提取特征故障信号用以在早现方式上，文献[5—7]提出将微型化的传感器和期找到轴承故障点，及时掌握轴承的运行状态，采信号放大电路直接植入到轴承的外圈中。文献取控制措施，减少事后维修，最大程度地延长轴承[6—9]重点探讨了应用于智能轴承的薄膜传感器的寿命，降低维护成本。智能风电转盘轴承是的特点、种类和安装形式，并指出智能轴承用薄膜在直径大于1500mnl的风电转盘轴承上集成测传感器制备的关键技术问题。文献[10]设计了嵌控系统，达到智能

6、监测和控制的目的。入式多参量传感器的智能轴承，将各种功能的传目前，智能轴承技术在国外已经有了迅速的感器嵌入轴承外圈的槽式结构中，实现对轴承运发展，国际知名的轴承制造公司均已开发出集成转过程中振动信号、转速信号、内圈(轴)和外圈温度信号的采集。文献[11—14]研究了1．5MW偏收稿日期：2012—07—10；修回日期：2012—08—16航轴承为植入传感器而导致局部结构改变对智能基金项目：国家自然科学基金(51105191)；“十二五”国家偏航转盘轴承结构强度的影响，并提出了智能轴科技支撑计划(2011BAF09B02)；江苏省自然科学基金承相关的设计思想。(BK2011797

7、)风电偏航轴承是风机的重要部件，位于风机作者简介：陈捷(1971一)，教授，主要研究方向为测试技术的机舱底部并承载着风机的全部重量；风电变桨和故障诊断。E—mail：sbchj@yahoo．en。轴承承受风机叶片的重量和复杂载荷，由于安装学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com方成刚，等：基于无线传输的智能风电转盘轴承测试系统设计及实现样频率下，考察最远的无线传输距离。表1为单模块无线通信距离试验结果，图7为-4-5V，45