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风力发电机常见故障原因分析

摘要：随着全球煤炭、石油、天然气等常规能源的日益枯竭，风能作为一种

可再生、取之不尽、用之不竭的无污染能源开始受到人们的青睐，风力发电行业

因此成为世界各国政府关注的焦点问题之一，风力发电技术在全球领域也因此得

到了快速发展，特别是在无电或少电的边远地区，风力发电已成为人们获取基本

生活用电的主要方式之一。风力发电机开始走进人们的生活之中，但由于风力发

电机在应用中的故障率较高，使用效果与人们的预期效果相差甚远，因此如何正

确使用和维护风力发电机，快速排除其在使用中出现的故障，使之更好地为人类

服务，成为人们必须直接面对的问题之一。

关键词：风力发电机；常见故障；原因及对策

1.风力发电机简介

风力发电机是将动能转变为机械能，再将机械能转变为电能的一种能量装换

设备，按风向的位置与风轮转轴的位置不同，风力发电机可分为垂直轴风力发电

机和水平轴风力发电机两类。水平轴风力发电机的叶片与旋转轴垂直安装，旋转

平面与风向垂直，因其理论研究成熟而在当前市场上应用较多，主要特点是体积

大、启动风速大、噪音大及抗风能力差及安装不便等。垂直轴风力发电机叶片与

旋转轴平行安装，其应用要比水平型的发电机要早，我国最早利用风能的形式是

垂直轴风车，只是由于早期理论研究的不足，认为其风能利用效率低而没有得到

广泛应用。随着科技的进一步发展，人们发现升力型的垂直轴风力发电机的风能

利用率也不低于水平轴风力发电机，而且具有噪声小、制造成本相对较低和环保

效果好等优点，垂直轴风力发电机才再次引起人们的关注。

1.

风力发电机常见故障原因及解决对策

2.1振动故障

风力发电机剧烈振动主要表现为风轮运转不平稳和风机机头及机身有明显振

动。这类故障的主要原因为：①紧固件如塔架的脚螺栓、尾翼固定螺钉、发电机

底座螺栓或立柱拉索松动；②风轮叶片变形，或叶片表面结冰，致使风轮静不平

衡；③变桨距风轮有卡住现象；④发电机轴承损坏或风轮与其他部位有摩擦等。

该类故障可通过对松动部件进行紧固，清理叶片表面冰块和异物，更换风叶或发

电机轴承等措施来解决。

2.2异常声响

当故障表现为风轮转动时发出异常声响时，故障原因可能为叶片开裂、机舱

罩松动或松动后碰到转动件；风轮轴承座松动或轴承损坏；增速器或齿轮箱轴承

松动或损坏；制动器、发电机、联轴器松动或损坏。

处理方法：检查叶片是否有开裂；对机舱罩的螺栓进行紧固处理；重新调整

风轮轴和增速器的同轴度，并紧固固定螺栓；当轴承已经损坏时，则应更换轴承，

并对轴承底座进行重新安装；更换轴承及油封后，将增速器重新安装；重新固定

制动器及调整刹车片间隙。调整发电机的同轴度并将紧固螺栓紧固牢靠。若联轴

器损坏则需更换联轴器。

2.3轴承故障

轴承是风机的核心部件之一，风机运行过程中经常会发生轴承振动现象，经

常激烈的振动可能会导致叶片、轴承、风道、机壳的损坏，还会引发固定螺栓松

动，对风机安全运行产生巨大威胁。导致轴承振动的主要原因有以下几个方面：

①叶片灰尘，叶片受力改变，造成负荷不均匀，引发风机和轴承振动；②叶片磨

损过大，叶片重心偏移，引发风机和轴承振动；③风道系统振动引发的轴承振动。

根据以上分析，不同原因导致的轴承振动应采取不同的维护措施，而且应以

预防为主，首先，经常清理叶片灰尘和杂质。一旦发现叶片磨损，除及时修复叶

片外，还应用动平衡法调节叶轮重心。而风道系统振动则应通过调节扩散筒下部

的支撑点来消除。

另一种常见的轴承故障为轴承过热，导致轴承损耗加大，减少轴承寿命。此

类故障一般为润滑和冷却效果不佳导致。润滑方面，注意添加润滑剂时应根据风

机工况适量添加，过量也会导致轴承温度短时间快速上升；冷却方面，最好的维

护手段，则是将压缩空气冷却设置在轮毂侧轴承，根据温度情况及时调整压缩空

气冷却强度，以此达到控制轴承温度的目的。

2.4发电机故障

发电机是风电机组的核心部件，其功能是将旋转的机械能转化为电能，为电

气系统供电。长期运行于变工况和电磁环境中，易发生故障。常见的故障模式有

发电机振动过大、发电机温升高、转子/定子线圈短路、转子断条等。一般来说，

导致发电机故障的原因为：螺栓松动、油路不通、轴承过度磨损、管路接触不良

或击穿。针对这些常见的故障，采取的维护措施包括：清理清洗、检查螺栓、减

轻负荷、更换元器件等。

1.

风力发电机运维策略分析

3.1完善风力发电机运行维护体系

风