本文關鍵詞：基于幅值調(diào)制比率的風電機組齒輪箱故障自動識別研究

  更多相關文章： 風電機組齒輪箱 幅值調(diào)制 時頻分析 階比分析

【摘要】：隨著風電機組裝機總量的增加,人們對風電機組可靠性提出了更高的要求,由此可以看出風力發(fā)電機組的故障診斷自動識別程度對風電的進一步發(fā)展具有重要意義。本文選取風力發(fā)電機組齒輪箱為研究,然后提出一種基于幅值調(diào)制的齒輪箱故障識別方法。本文首先介紹齒輪箱齒輪振動機理、振動信號模型、齒輪的故障種類以及造成原因和滾動軸承的故障類型、故障特征頻率,在邊帶能量算法的基礎上提出了一種改進的幅值調(diào)制算法。使用提出的算法對恒轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進行處理,選取求得幅值調(diào)制比率作為反映齒輪故障的特征值,實驗結(jié)果證明了提出的幅值調(diào)制算法對恒轉(zhuǎn)速下齒輪故障診斷的有效性,該算法可以清晰地反映出齒輪受到調(diào)制的程度。同時針對該算法不適用于對變轉(zhuǎn)速下齒輪振動信號處理問題,將階比分析技術(shù)引入了齒輪故障診斷中;與此同時將時頻分析技術(shù)引入了階比域中,利用通過時頻分析得到的瞬時頻率與機械設備轉(zhuǎn)軸的關系對齒輪箱中齒輪振動信號實現(xiàn)階次跟蹤。本文最終證實了幅值調(diào)制算法在齒輪故障診斷中的有效性,驗證了其與階比分析相結(jié)合后對非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的有效性。本文中引入了瞬時頻率估計方法,該方法利用時頻分析中峰值搜索算法直接從齒輪振動信號中獲取機械設備中與轉(zhuǎn)速相關信號的瞬時頻率,并通過相應的曲線擬合方法獲取完整的轉(zhuǎn)速曲線。此后根據(jù)求得轉(zhuǎn)速曲線擬合多項式系數(shù),求出鍵相時標。最后,根據(jù)鍵相時標實現(xiàn)階次跟蹤,該方法解決了傳統(tǒng)階比分析方法中需要使用轉(zhuǎn)速計、鍵相裝置等問題,降低了階比分析的成本。本文對軸承的故障診斷中,先對相應的數(shù)據(jù)直接進行包絡處理,接下來直接利用時頻分析提取軸承所在軸的轉(zhuǎn)頻,對相應的對軸承信號進行階比包絡譜處理。通過對比得到的實際軸承數(shù)據(jù)處理結(jié)果,證明了時頻階比分析對軸承故障的有效性。
【關鍵詞】：風電機組齒輪箱 幅值調(diào)制 時頻分析 階比分析
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41;TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題的研究背景和意義10-11
• 1.2 齒輪箱故障診斷研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 齒輪箱故障診斷方法12-14
• 1.4 齒輪箱常用信號處理方法14-17
• 1.4.1 時域方法14-15
• 1.4.2 頻譜分析15
• 1.4.3 解調(diào)譜分析15-16
• 1.4.4 短時傅里葉變換16-17
• 1.5 本文的研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 齒輪箱振動特性及故障診斷方法19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 齒輪箱19-21
• 2.2.1 齒輪箱振動特性19-20
• 2.2.2 齒輪振動信號模型20-21
• 2.3 齒輪的故障類型21-23
• 2.4 滾動軸承振動特性23-26
• 2.4.1 滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)以及故障類型23-25
• 2.4.2 滾動軸承故障特征頻率25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 基于幅值調(diào)制的齒輪箱齒輪故障診斷27-36
• 3.1 引言27
• 3.2 幅值調(diào)制算法簡介27-29
• 3.3 有效性分析29-32
• 3.4 實際數(shù)據(jù)處理32-35
• 3.4.1 恒轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)32-33
• 3.4.2 變轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)33-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 階比分析跟蹤技術(shù)的研究36-66
• 4.1 引言36
• 4.2 階比分析技術(shù)36-39
• 4.2.1 傳統(tǒng)階比分析技術(shù)36-37
• 4.2.2 計算階比分析技術(shù)37
• 4.2.3 時頻分析階比跟蹤37-38
• 4.2.4 瞬時頻率38-39
• 4.3 階比分析算法39-42
• 4.3.1 轉(zhuǎn)速曲線擬合40-41
• 4.3.2 計算鍵相時標41
• 4.3.3 等角度重采樣41-42
• 4.4 階比分析技術(shù)仿真實驗42-45
• 4.5 實際數(shù)據(jù)處理45-65
• 4.5.1 齒輪數(shù)據(jù)處理45-57
• 4.5.2 軸承數(shù)據(jù)處理57-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果72-73
• 致謝73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳余華,孫月明,陸乃炎,童忠鈁;幅值調(diào)制信號的雙譜分析法[J];振動、測試與診斷;1993年04期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳琪海;基于幅值調(diào)制比率的風電機組齒輪箱故障自動識別研究[D];燕山大學;2016年

2 蔣文斌;基于變化電磁場的電磁除垢系統(tǒng)[D];中國計量學院;2012年

，

本文編號：1024266