摘要：近些年来，我国的风力发电技术得到了较为迅速的发展，也取得了一定得成效。但是，在实际的发展过程中仍然存在着一些问题。所以，要提高风力发电的技术水平，克服和解决在技术发展中所产生的一系列问题，从而使风力发电技术更好的应用于我们的生活中。基于此，文章就双馈风力发电机技术的问题进行简要的分析。
关键词：风力发电；技术；问题
1 双馈风力发电技术概述
1.1 双馈风力发电机工作原理
双馈风力发电机是目前市场上应用比较广泛的风机，它的特殊之处在于其定子绕组和转子绕组都直接或间接地与电网相连，定子侧绕组产生的工频交流电直接馈入电网，转子侧的功率通过整流逆变装置上网。与一般的一部发电机相比，双馈电机允许发电机转速在一定范围内波动，因为转子侧中电流的大小和频率可以通过整流逆变装置进行调节，从而在转速发生变化的情况下维持定子侧输出功率的恒定。当发电机的转速低于同步转速时，转子从电网吸收无功作为励磁磁场的能源，使定子绕组输出电能。当发电机转速升高，高于同步转速后，定子绕组的感应磁场反作用于转子绕组，一部分能量作为励磁磁场的能源，一部分能量使转子绕组感应电能且相位相反，所以转子也会输出电能。所以说，双馈发电机就是指定子绕组和转子绕组都向电网馈电的模式。
1.2 风力发电的特点
风能发电在近10年来已取得飞速发展，目前，全球风电装机容量已近4270亿MW。风力发电技术能够得到大量的推广与它的特点是分不开的。风能属于可再生能源，风力发电有充足的能源支持；风力发电技术建设周期短以及装机规模灵活，在风能充足的地方可以用最短的时间建立风力发电基础设施，可以用最快的速度将风能转化为需要的电能；可靠性高和成本低使得风力发电的推广使用迅速提高；风力发电在操作运行方面也是比较简单的，而且风力发电建设占地面积小。风力发电的特点总结下来就是能源充足，操作简单，成本低无污染。
2 双馈风力发电机组装配方法
为满足对整机装配的要求，通常采用如下几种方法：
2.1 完全互换法
在装配时，同一个零部件总成任选其中之一，不经任何修配调整既可装入，且都能达到规定的装配要求。这种方法成为完全互换法。他的优点是达到同种零件完全互换，装配简便、生产效率高，能保证规定的生产节奏，便于组织流水生产。
2.2 选配法
这种方法是通过零部件的制造公差要求，在装配前按照零部件加工尺寸公差范围，选配配合公差较好的零件进行装配，达到满足装配精度要求。例如机座与端盖，通过对机座、端盖止口尺寸进行测量记录，装配时根据最优配合公差进行选配并标记，达到装配后电机性能及质量满足使用要求。
2.3 调整法
是通过调整零部件间的相对关系，达到满足规定要求的方法。适合于经常需要调整的零件的装配。此方法的特点是：在装配时，仅需要通过必要的调整既可满足要求，但调整后需牢靠紧固，并需要定期复查。
3 以双馈风力发电机轴承装配工艺为例分析
3.1 简述轴承装配工艺
轴承装配是电机装配很重要一个环节，轴承装配的质量直接影响电机的运行性能，若轴承装配出现质量问题直接表现为电机试验时出现异音或振动等造成返工。因此确保轴承装配质量至关重要，下面简要介绍轴承装配方法。
1）使用适量的清洗剂及喷壶方式将与轴承配合的轴承室、转轴轴承位等零部件表面清洗、擦拭干净，确保零部件表面无毛刺、杂质、油污等。2）将轴承加热到规定温度并且用专用吊具吊装于转子轴承位上，并用铜棒顶住轴承端面2-3s，保证轴承端面与转子轴承定位面紧密贴合。3）安装其他配件并按照设计要去加注油脂并防护，防止杂质异物污染润滑脂影响装配质量。
3.2 加热工艺参数确定
1）内圈温度。轴承加热后内圈膨胀，由过盈配合变为间隙配合，便于轴承的安装。目前主流机型2 MW风电机组主轴与主轴轴承配合的过盈量一般为0.08～0.2 mm，轴承内径为160 mm，要想将轴承顺利准确装配，一般装配间隙≥0.2 mm，轴承加热前后的膨胀量为
Δd=δ+0.3。
式中：Δd为膨胀量;δ为过盈量。为算得最大膨胀量，取δ=0.2 mm，则Δd=0.2+0.41=0.61 mm。轴承内圈加热温度为：
T1=T0+ΔT。
ΔT=Δd/（d×α）。
式中：T1为轴承加热设定温度；T0为环境温度ΔT为T0取20℃时轴承内圈的温升；α为轴承钢的线性膨胀系数，α=12.5×10-6/℃；d为轴承内径，d=160 mm。将式（3）代入式（2）可算得：
T1=T0+Δd/（d×α）=20+0.61/（160×12.5×10-6）=60.7℃。
为防止内圈过热导致二次回火，使轴承内圈内部组织及力学性能发生变化，轴承内圈加热温度最高不得超过120℃。经式（2）算得T1=84.9℃，因轴承加热完成后在吊装的过程中会逐渐冷却，根据装配经验，装配时间约5min，在装配前一般温度下降15-20℃左右，为保证加热温度和加热效率，加热温度T1取为100-105℃。
2）内外圈温差控制。6332轴承为深沟球轴承，轴承在加热时，由于加热设备、轴承内外圈的加热温度不同及环境因素的影响，造成内外圈的膨胀量不同，内圈膨胀量大于外圈膨胀量。轴承的径向游隙随之发生变化，但轴承设计游隙是有限的，查标准6332MC3轴承径向游隙为0.18～0.24 mm，随着内外圈温差的变化，造成膨胀量的不同，导致轴承的径向游隙逐渐变小，当轴承的径向游隙为0或负游隙时，轴承内外圈滚道及滚动体上会有压痕，严重影响轴承的使用寿命。加热过程中控制内外圈温差至关重要，应保证轴承径向游隙的变化量小于轴承理论的最小游隙：
3.3 轴承加热方法
一般采用电磁感应加热和烘箱加热的方式对轴承加热，使轴承内径变大，膨胀量一般为0.05～0.2 mm，从而满足过盈装配的要求。目前行业内均选用技术成熟的电磁感应加热的方法。电磁感应加热是一种新型的感应加热设备，利用电磁感应原理，将被加热工件设为线圈的次级，当通电后被加热工件在磁场的作用下形成很高的低压感应电流，在轴承表面生产大量的热，达到加热的效果。但电磁感应加热主要是对轴承内圈加热，轴承外圈因直径相对较大，温度上升较慢，因此要想满足轴承加热内外圈温差的控制，同时要考虑到加热效率，对加热器功率及加热杆的铁芯截面的选择及设计非常重要。根据我们加热轴承的型号、内外温差和加热时间的和委托专业厂家进行设计。加热器功率为50 kW。
综上所述，我国目前的经济发展速度飞快，同时也增加了对能源的需求量。由于风能是可再生的清洁能源中最重要的组成部分，风力发电具有良好的环境效益，逐步降低发电成本，将成为本世纪中国的重要电力供应。所以这也需要相关从业员进一步加强对于技术的研究工作，不断的对供电稳定性进行优化，确保风力发电能够为用户稳定供电。
参考文献：
[1]许绍翰.论风力发电技术的发展及关键问题[J].决策探索(中),2017(12):87-88.
[2]徐冬青.风力发电技术发展现状以及行业发展分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017(12):44-45.
[3]罗德智.关于风电技术和光伏发电技术探析[J].低碳世界,2017(35):70-71.
论文作者:武永铎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/7
标签：轴承论文; 内圈论文; 游隙论文; 风力发电论文; 绕组论文; 外圈论文; 转子论文; 《电力设备》2018年第12期论文;