【摘要】：近年來隨著風力發(fā)電技術的日趨成熟,使得風力發(fā)電機的裝機量逐年增加,隨之而來的即是對風力發(fā)電設備可靠性的更高要求。如何滿足風機在保持高發(fā)電效率的同時具有更低維護成本已然成為了風力發(fā)電行業(yè)健康發(fā)展的工作重點。齒輪箱作為風機動力傳動設備中的核心部件,對其進行精準的故障檢測具有重要的意義。本文以提取齒輪箱振動信號的故障特征為研究目標,運用信號共振稀疏分解、最大相關峭度解卷方法實現(xiàn)了齒輪箱故障脈沖信號的提取;隨后根據(jù)振動信號高共振分量的諧波特性運用時頻分析法對旋轉部件進行轉速估計,并通過角域重采樣技術對變轉速振動信號進行角域平穩(wěn)化處理,實現(xiàn)了時變轉速下故障脈沖的提取。文中通過實驗分析和工程實踐的手段對所提方法進行了驗證,為風電齒輪箱故障診斷提供了一種新的思路。論文主要工作如下:(1)對齒輪箱各組成部分故障信號產生機理進行分析,針對齒輪和軸承出現(xiàn)局部損傷時,振動信號含有周期性脈沖這一特性,結合信號共振稀疏分解在脈沖信號提取上的優(yōu)勢和最大相關峭度解卷方法對周期性脈沖敏感的特點,提出一種對周期性脈沖的提取方法。(2)針對信號共振稀疏分解后高共振信號具有良好諧波特性的特點,結合同步壓縮小波變換方法實現(xiàn)了旋轉機械的轉速估計,并以此轉速信息為基準,對低共振脈沖分量進行角域重采樣,隨后對其進行最大相關峭度解卷以實現(xiàn)變轉速工況下故障脈沖的提取。(3)針對文中提出的理論方法,設計了相應的齒輪箱故障模擬實驗,對文中方法進行實驗驗證。隨后通過對工程實測數(shù)據(jù)的分析證明了文中所提方法的可行性。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH132.41;TM315
【圖文】：

第 1 章 緒 論速高負載的工況下，這要求齒輪箱傳動系統(tǒng)應具有良好的穩(wěn)定性與可靠性[5]，不完全統(tǒng)計風電機組機械故障的起因多源于齒輪箱。在風力發(fā)電機的動力系輪箱扮演了中心樞紐的角色，它一旦發(fā)生故障會嚴重影響風機的運行，數(shù)據(jù)表輪箱故障所導致的停機檢修占停機時間的絕大部分[4]。目前，風場對機組的維主要可以分為定期維護和事后維護兩種，1.定期維護法：在風機持續(xù)運行一段由工作人員對風機進行統(tǒng)一的故障排查，由于這種定期的停機維護方式缺少運行狀態(tài)的實時了解，會導致機組中的故障難以被快速排查。2.事后維護法：是在機組發(fā)生事故后才進行故障檢修，由于事先缺少對故障的準備，該種維護不能開展具有針對性的維護工作。風場多建造在地廣人稀的偏僻環(huán)境中，由于停機維修都會帶來嚴重的經(jīng)濟損失，因此實現(xiàn)精準而高效的風機故障檢測有的實際意義。

部件產生的諧波和周期性故障脈沖進行分離，得到如圖 5-4 b振分量和低共振分量。在圖 5-4c)所示的低共振分量中雖隱約是并未表現(xiàn)出軸承故障應有的周期性，遂此結果無法作為故行進一步判斷。高速軸中間軸低速軸Z180TZ219TZ2'80TZ317T圖 5-2 齒輪箱內部結構

【參考文獻】

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本文編號：2746729