一般風力機葉片是用玻璃纖維建造的複合材料構造。複合材料結構雖然有輕量的好處,但也較軟,變形大,使用中因自然大氣環境中,大氣紊流、風剪切、風向的變化的振動效應等現象,使葉片受到非常複雜氣動荷載的作用,對風力機葉片的氣動性能和結構疲勞壽命產生很大的影響。葉片的振動、監控、量測,由如電廠汽機轉子振動平衡改善的重要性,此外環境、材料、結構等各種變化,易引起粘結層剝離、纖維斷裂、積層脫落等現象發生,因此風力機葉片是容易損壞的構件之一,若不能先期察覺,容易構成設備重大損傷。線上監測系統是近年來在大型機組上發展起來的一門新興技術,由於近代機械工業向機電一體化方向發展,機械設備高度的自動化、智慧化、大型化和複雜化,在許多的情況下都需要確保工作過程的安全運行和高的可靠性,因此對其工作狀態的監視日益重要。隨著大型風力發電機容量的迅猛增加,現在風力發電機正從百千瓦級向兆瓦級發展,機械結構也日趨複雜,不同組件之間的相互聯繫、耦合也更加緊密,一個組件出現故障,將可能引起整個發電過程中斷。目前大型風力發電機巳加入服勤機組,為使其能依規制發揮功能,則建立適當的葉片劣化監控診斷計畫是首要步驟,由研究資料顯示,風力機葉片是容易損壞的構件之一,由於風機廠商技術資訊有限釋出,預估待風機承包商保固期結束後,將要面對風機關鍵性元件形形色色的破壞及維護,因此面對多家廠商機種與技術、設計資訊不公開,如何建立監控、偵測、破損分折、修補及更換技術,將要面臨極大的考驗。目前葉片監控技術仍以光柵光纖結合中樞神經系統或音洩結合中樞神經系統較為可行,至於如何對各項因風況、環境、材料、結構等各種變化,導致粘結層剝離、纖維斷裂、積層脫落等現象正確診斷。本次出國至DANTECDYNAMICSGmbH實習玻纖葉片光學非破壞劣化檢測,TUVNORD、01dB-Metravib實習風機葉片、齒輪線上振動破壞偵測評估,歐洲為此研究領域先軀,可吸收新知以彌補參予風機葉片劣化診斷及監控經驗之不足。 |