面向风电齿轮箱油温超限故障的热网络模型及其节点温度计算方法研究

风电齿轮箱油温超限是风力发电场中发生频率较高的故障。针对该问题，在分析风电齿轮箱结构、运行控制策略的基础上，研究了风电齿轮箱内部及其外循环冷却系统的热力学行为，构建了风电齿轮箱热网络模型。该模型中，各节点温度由所建立的瞬态温度和稳态温度热力学方程组计算确定。结合风电齿轮箱的热力学行为，研究了热力学方程组中热量计算模型和热交换中节点间的热阻计算方法，形成了风电齿轮箱热网络模型计算流程。应用热网络模型及其计算流程，仿真计算了某1.5 MW风电齿轮箱实际工况下的齿轮箱油温、高速级HSS-A B C轴承温度和齿轮箱入口油温。对比了仿真计算值和实测值，结果表明热网络模型应用于风电齿轮箱油温超限具有有效性。计算值和实测值的误差分析也为进一步精细建模提供了方向。