本文關(guān)鍵詞：風(fēng)力機傳動系統(tǒng)故障診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電是目前清潔與可再生能源的重要組成部分，其在技術(shù)成熟度和發(fā)電成本方面比其他的清潔能源都有顯著的優(yōu)勢。因此，風(fēng)力發(fā)電也受到世界各國的青睞，，其裝機容量在近十幾年內(nèi)一直處于穩(wěn)步上升階段。然而，隨著風(fēng)力機的大規(guī)模投入運行，其運行的安全穩(wěn)定性也越來越受到人們的關(guān)注。風(fēng)力機傳動系統(tǒng)（主要包括葉輪、主軸、主軸承、增速箱和發(fā)電機）作為風(fēng)力機能量轉(zhuǎn)換的核心部件，其故障率隨著單機容量的增大有逐漸增大的趨勢，而傳動系統(tǒng)本身的故障造成的維護費用和故障停機損失已經(jīng)位居所有故障的前列，所以對風(fēng)力機傳動系統(tǒng)的故障診斷研究勢在必行。 本文從模擬仿真和實驗研究兩個方面對風(fēng)力機傳動系統(tǒng)的故障診斷做了研究。首先，模擬仿真方面，本文基于Matlab/Simulink平臺建立了目前市場上主流的兆瓦級雙饋型風(fēng)力發(fā)電機模型和細化后的齒輪增速系統(tǒng)模型，并對這兩個模型進行了驗證。同時，在兩個模型上分別進行了故障模擬，包括風(fēng)力機模型中的葉輪不平衡故障和齒輪增速模型中的齒輪故障，并對結(jié)果從定性或定量的角度分別對故障進行了對比和分析。另外，在實驗研究方面，根據(jù)目前主流風(fēng)力機的形式，搭建了風(fēng)力機傳動系統(tǒng)故障診斷試驗臺架，并根據(jù)對目前故障監(jiān)測診斷的研究，對實驗臺架采用振動信號和電信號同時測量的方法，同時，該實驗臺架可以對目前風(fēng)力機傳動系統(tǒng)中出現(xiàn)的常見故障進行實驗研究，包括傳動系統(tǒng)中各軸承故障、各種齒輪故障及其耦合故障。 基于上面的模型和實驗研究，以及對風(fēng)力機在線監(jiān)測與故障診斷的基礎(chǔ)研究工作，設(shè)計了風(fēng)電機組遠程監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，并從系統(tǒng)的總體設(shè)計、傳感器的選擇與安裝、采集系統(tǒng)的確定和系統(tǒng)的軟件設(shè)計等方面對系統(tǒng)進行了詳細的介紹和說明。該系統(tǒng)以振動監(jiān)測為主，同時結(jié)合風(fēng)電機組SCADA信號分析，可以實現(xiàn)對風(fēng)力機的健康狀況作出實時的判斷和反饋，以便在風(fēng)力機發(fā)生故障之前或者出現(xiàn)輕微故障時對故障進行預(yù)警或者報警，從而保證風(fēng)力機可以安全穩(wěn)定的運行，對提高風(fēng)力機的可靠性具有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力機 故障診斷 建模仿真 耦合故障診斷 在線監(jiān)測 齒輪故障
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM315;TH165.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 課題研究背景與意義11-12
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況和趨勢12-15
• 1.3 風(fēng)力機傳動系統(tǒng)故障診斷國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.4 故障監(jiān)測診斷方法技術(shù)經(jīng)濟性研究19-21
• 1.5 本文主要研究工作21-23
• 2 雙饋型風(fēng)力機建模與仿真研究23-55
• 2.1 風(fēng)力機基本結(jié)構(gòu)23-24
• 2.2 風(fēng)力機模型24-26
• 2.3 風(fēng)力機齒輪增速模型26-39
• 2.4 風(fēng)力機故障模擬與仿真39-53
• 2.5 本章小結(jié)53-55
• 3 風(fēng)力機傳動系統(tǒng)故障診斷實驗研究55-70
• 3.1 傳動系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)實驗臺簡介55-59
• 3.2 實驗方案和實驗過程59-61
• 3.3 故障特征提取61-63
• 3.4 實驗結(jié)果分析63-69
• 3.5 本章小結(jié)69-70
• 4 風(fēng)電機組遠程監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)設(shè)計70-79
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計70-72
• 4.2 傳感器的選擇與安裝72-74
• 4.3 采集系統(tǒng)的確定74
• 4.4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計74-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 5 總結(jié)與展望79-81
• 5.1 工作總結(jié)79-80
• 5.2 研究展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻82-87
• 附錄 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的研究工作87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 祁和生;沈德昌;;我國大型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J];電氣時代;2010年02期

2 周培毅;張新燕;;風(fēng)力發(fā)電機組圓柱齒輪的故障振動分析[J];華東電力;2008年06期

3 ;世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢[J];東北電力技術(shù);2009年03期

4 沈允文,邵長健;利用行星架附加阻尼的行星齒輪系統(tǒng)減振研究[J];機械傳動;1999年04期

5 侯敬宏,黃樹紅,申_",張燕平;基于小波分析的旋轉(zhuǎn)機械振動信號定量特征研究[J];機械工程學(xué)報;2004年01期

6 楊濤;任永;劉霞;黃樹紅;高偉;;風(fēng)力機葉輪質(zhì)量不平衡故障建模及仿真研究[J];機械工程學(xué)報;2012年06期

7 程軍圣;楊怡;楊宇;;局部特征尺度分解方法及其在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J];機械工程學(xué)報;2012年09期

8 樊長博;張來斌;殷樹根;陳朝暉;王朝暉;崔厚璽;;應(yīng)用倒頻譜分析法對風(fēng)力發(fā)電機組齒輪箱故障診斷[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2006年02期

9 申寬育;;中國的風(fēng)能資源與風(fēng)力發(fā)電[J];西北水電;2010年01期

10 金嘉琦;關(guān)新;單光坤;;小波理論在風(fēng)力發(fā)電機振動監(jiān)測中的應(yīng)用[J];沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊濤;基于小波分時尺度矩特征的多狀態(tài)信息融合振動故障診斷和預(yù)測方法研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 王建宏;風(fēng)力發(fā)電機的柔性多體動力學(xué)研究[D];重慶大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)力機傳動系統(tǒng)故障診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：358126