本文關(guān)鍵詞：風力發(fā)電機組滾動軸承故障的無傳感器診斷方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風力發(fā)電作為一種清潔可再生的能源技術(shù)受到了世界各國的廣泛關(guān)注，但由于風電系統(tǒng)通常安裝在偏遠地區(qū)，檢測用傳感器的安裝與維護困難，使得機組的監(jiān)測與診斷工作難以進行，因此，為減少損失，，保障風力發(fā)電機組長期穩(wěn)定可靠的運行，需要開發(fā)一種有效簡便合理的故障監(jiān)測診斷方法。 滾動軸承是旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備中的關(guān)鍵部件，在風力發(fā)電傳動鏈系統(tǒng)中起著重要的作用，同時也是整機故障的高發(fā)區(qū)域。本文通過模擬雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)建立試驗臺，以磁通密度對電信號影響的數(shù)學理論模型為基礎(chǔ)，采用定子電流分析手段，提出一種風電機組軸承故障的無傳感器診斷技術(shù)。首先在Simulink環(huán)境下，建立了一個雙饋風力發(fā)電機與扭矩振動力學模型聯(lián)合的仿真模型，模擬風電傳動系統(tǒng)軸承故障在發(fā)電機定子電流信號中的動態(tài)響應(yīng)過程，其次通過Hilbert變換幅值與頻率的解調(diào)手段，研究此類軸承故障特征的提取方法；最后搭建風力發(fā)電故障模擬試驗臺，制定信號采集方案，分別對正常軸承與故障軸承發(fā)電機所產(chǎn)生的電信號、軸的轉(zhuǎn)頻信號進行采集，分析傳動鏈滾動軸承故障發(fā)生的機理以及故障表現(xiàn)的信號特征，同時與仿真數(shù)據(jù)進行對比分析。 實驗分析結(jié)果表明，由故障引起的扭矩波動會使發(fā)電機定子電流中產(chǎn)生額外的頻率成分，表現(xiàn)為對電流信號的相位調(diào)制，滾動軸承故障時產(chǎn)生的定子電流信號特征與預(yù)計的故障頻率及主軸轉(zhuǎn)頻信號特征頻率大致相同，說明了無傳感器故障檢測法的可行性和準確性。
【關(guān)鍵詞】：風力發(fā)電機 故障診斷 軸承故障 定子電流法檢測
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM315;TH165.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 課題研究的目的和意義10-11
• 1.3 課題來源11
• 1.4 國內(nèi)外風電機組故障診斷研究現(xiàn)狀11-15
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 軸承故障模型及電流檢測法概述16-29
• 2.1 風力發(fā)電機組基本機械結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2 滾動軸承故障模型17-19
• 2.2.1 軸承的失效形式與故障類型17-19
• 2.2.2 滾動軸承故障特征頻率19
• 2.3 電流法檢測滾動軸承故障理論依據(jù)19-24
• 2.3.1 轉(zhuǎn)子中心徑向偏移的影響20-21
• 2.3.2 扭矩變化對轉(zhuǎn)子磁動勢的影響21-23
• 2.3.3 磁通密度對定子電流影響23
• 2.3.4 定子電流分析法的特點23-24
• 2.4 信號處理方法24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第3章 風力發(fā)電系統(tǒng)仿真建模29-39
• 3.1 軟件 MATLAB /Simulink 簡介29-30
• 3.2 滾動軸承扭轉(zhuǎn)受迫振動力學模型30-34
• 3.3 風力發(fā)電機仿真模型34-36
• 3.4 風力發(fā)電機軸承故障模擬仿真結(jié)果36-38
• 3.4.1 正常運行時仿真結(jié)果36-37
• 3.4.2 故障狀態(tài)下仿真結(jié)果37-38
• 3.4.3 仿真結(jié)果分析38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 風電機組模擬實驗臺搭建39-46
• 4.1 雙饋異步發(fā)電機及控制系統(tǒng)39-40
• 4.2 風力發(fā)電系統(tǒng)實驗臺模擬方案40-43
• 4.2.1 實驗臺結(jié)構(gòu)40-42
• 4.2.2 傳動鏈滾動軸承故障模擬方案42-43
• 4.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)43-45
• 4.3.1 采集系統(tǒng)構(gòu)成43-44
• 4.3.2 采集程序設(shè)計44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 定子電流檢測法實驗臺測試46-54
• 5.1 風力發(fā)電實驗臺模擬運行47
• 5.2 滾動軸承不同狀態(tài)下實驗數(shù)據(jù)對比47-53
• 5.2.1 電流信號測試結(jié)果47-51
• 5.2.2 轉(zhuǎn)頻信號測試結(jié)果51-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-56
• 參考文獻56-61
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文61-63
• 致謝63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：風力發(fā)電機組滾動軸承故障的無傳感器診斷方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：370688