【摘要】：隨著世界能源問題的日益凸顯以及環(huán)境惡化問題的逐漸加劇,清潔能源的應(yīng)用逐漸為人們所關(guān)注,風(fēng)電作為主要的清潔能源之一,已成為解決世界環(huán)境問題的重要環(huán)節(jié),風(fēng)電技術(shù)的穩(wěn)步快速的發(fā)展為清潔能源電力領(lǐng)域提供了重要的支撐與保障,然而隨著風(fēng)電的快速發(fā)展,裝機(jī)容量的不斷上升,風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)中的很多結(jié)構(gòu)單元面臨故障、損壞,導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行水平下降甚至停機(jī),大大降低了風(fēng)電機(jī)組的效率,影響風(fēng)電廠的經(jīng)濟(jì)效益,因此對機(jī)組進(jìn)行可靠性的評價以及故障診斷,對風(fēng)電的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。論文以現(xiàn)役華銳公司出產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)組作為狀態(tài)評價與故障診斷對象,采用多參數(shù)融合的可靠性模型對風(fēng)電機(jī)組的部件層、設(shè)備層、主系統(tǒng)層以至整機(jī)進(jìn)行基于工況區(qū)間劃分的狀態(tài)評價。對設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)劃分從而設(shè)定不同的評價系統(tǒng)層級,以便于最終采用權(quán)值融合的方式進(jìn)行整機(jī)狀態(tài)評價,引入隸屬度函數(shù)對風(fēng)電機(jī)組整機(jī)狀態(tài)進(jìn)行評價,針對于不同工況劃分區(qū)間下的不同機(jī)組工作狀態(tài),設(shè)置不同的閾值與評級,以此完成對風(fēng)電機(jī)組更加完備的狀態(tài)評價。對故障率高發(fā)的齒輪箱相應(yīng)結(jié)構(gòu)采用可靠性指標(biāo)與傳統(tǒng)振動指標(biāo)相融合的方式,提高故障診斷參數(shù)的維度從而提高了故障診斷的參考價值。本文研究內(nèi)容如下:構(gòu)建實(shí)時可靠性模型,通過對單參數(shù)可靠性模型的分析,將其進(jìn)行改進(jìn)從而得到融合多參數(shù)的可靠性模型,相較于劣化度指標(biāo)分析而言,可納入分析的參數(shù)維度大大提高,因此多參數(shù)可靠性模型效果更好。通過對風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)單元故障發(fā)生率歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析,結(jié)合FTA故障樹分析與故障影響FMEA分析確立重點(diǎn)功能單元,對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行詳盡的結(jié)構(gòu)劃分,構(gòu)建包含主系統(tǒng)層、設(shè)備層、部件層在內(nèi)的設(shè)備樹;對不同部件進(jìn)行分析,并結(jié)合重點(diǎn)功能單元獲取方式對部件進(jìn)行篩選,獲取設(shè)備層、部件層評價對象;通過對機(jī)組全年不同運(yùn)行工況故障率的分析,對運(yùn)行工況進(jìn)行范圍劃分,對于不同的劃分區(qū)間依據(jù)故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)與可靠性變化程度設(shè)定相應(yīng)的閾值,對部件層可靠性進(jìn)行計算與評價,通過不同電源的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)對相應(yīng)的層級中不同的項(xiàng)目進(jìn)行權(quán)值的分配,由此可對于高層及設(shè)備、主系統(tǒng)、整臺機(jī)組進(jìn)行可靠性評價。在整機(jī)的評價過程中依據(jù)工況區(qū)間的劃分采取雙重隸屬度函數(shù),對機(jī)組進(jìn)行評價,從而提高風(fēng)電機(jī)組可靠性狀態(tài)評價結(jié)果的參考價值。采用可靠性分析方法與振動信號故障診斷方法相結(jié)合,對于風(fēng)電機(jī)組傳動系統(tǒng)的故障分析,首先對齒輪箱故障機(jī)理進(jìn)行分析,獲取故障特征參數(shù),結(jié)合可靠性模型進(jìn)行分析,考慮采用與齒輪箱故障特征相關(guān)參數(shù)納入實(shí)時可靠性模型,通過對軸承、齒輪不同故障類型的分析,獲取其振動信號模型,進(jìn)一步分析可以獲取可靠性模型的輸入端參數(shù)類型選擇對象。由此為可靠性模型辨識齒輪箱故障提供可能性。有與齒輪箱結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,首先要對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,確定各級齒輪運(yùn)行參數(shù)。利用可靠性模型對故障進(jìn)行定性分析,通過振動信號中的邊帶成分分布情況與位置的分析獲取故障發(fā)生的具體為止,從而完成對融合實(shí)時可靠性指標(biāo)的齒輪箱故障診斷。
【圖文】：

0.55%2.34%4.32%6.25%26.38%11.62%12.34%0.04%0.45%0.05%將風(fēng)調(diào)整機(jī)艙對風(fēng)方緊急情將旋轉(zhuǎn)的將風(fēng)與電網(wǎng)連接，向電智能化自動獲取風(fēng)潤滑容納和保護(hù)析可以看出，風(fēng)電機(jī)組除了一些定期的停機(jī)檢修或人為操作不當(dāng)分布于三北地區(qū)，風(fēng)沙較大氣候一些原因未明的因素同樣會導(dǎo)致應(yīng)當(dāng)引入可靠性因素，提高機(jī)組斷角度，提高機(jī)組故障診斷的效變槳系統(tǒng),12.40%傳

0cos[2 ]k kn g knna t c A nf t t (4-8 0cos[2 ]k kn g kllb t c B nf t t (4-9上述公式中的 ( )與 ( )表示行星輪系故障當(dāng)中點(diǎn)蝕裂紋故障造成的調(diào)幅調(diào)頻函數(shù)，其中 ， 表示調(diào)幅與調(diào)頻的強(qiáng)度。 表示齒輪嚙合頻率； 表示點(diǎn)蝕裂紋故障齒輪的頻率， 表示初相位。對公式進(jìn)行分析可知：當(dāng) n=0 時， = = ，考慮到上述特征頻率振動模型可簡化為： 1 cos 2 cos 2 sin 2 g m gx t A f f t B f t (4-10傳遞路徑對振動的影響：風(fēng)電機(jī)組的齒輪箱監(jiān)測傳感器安裝在箱體上，而齒圈由于結(jié)構(gòu)因素同樣固定在齒輪箱體上，由此可以看出點(diǎn)蝕裂紋故障的振動信號傳遞路徑有三條，第一條路徑是振動信號通過與齒圈的嚙合直接傳至振動傳感器處，如圖 4-2 所示；第二條路徑是振動信號通過主軸傳導(dǎo)至軸承處，，再由軸承傳至齒輪箱殼體最終觸及傳感器，第三條路徑是振動信號通過行星架沿主軸傳至殼體，最終到達(dá)傳感器。三種傳遞路徑如下圖所示：
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM614

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2547451