風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷研究.pdf

1、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(shì)。因此,風(fēng)力發(fā)電也受到世界各國(guó)的青睞,其裝機(jī)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(jī)的大規(guī)模投入運(yùn)行,其運(yùn)行的安全穩(wěn)定性也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)(主要包括葉輪、主軸、主軸承、增速箱和發(fā)電機(jī))作為風(fēng)力機(jī)能量轉(zhuǎn)換的核心部件,其故障率隨著單機(jī)容量的增大有逐漸增大的趨勢(shì),而傳動(dòng)系統(tǒng)本身的故障造成的維護(hù)費(fèi)用和故障停機(jī)

2、損失已經(jīng)位居所有故障的前列,所以對(duì)風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷研究勢(shì)在必行。
　　本文從模擬仿真和實(shí)驗(yàn)研究?jī)蓚€(gè)方面對(duì)風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)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(tái)建立了目前市場(chǎng)上主流的兆瓦級(jí)雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型和細(xì)化后的齒輪增速系統(tǒng)模型,并對(duì)這兩個(gè)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。同時(shí),在兩個(gè)模型上分別進(jìn)行了故障模擬,包括風(fēng)力機(jī)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(duì)結(jié)果從定性或定量的角度

3、分別對(duì)故障進(jìn)行了對(duì)比和分析。另外,在實(shí)驗(yàn)研究方面,根據(jù)目前主流風(fēng)力機(jī)的形式,搭建了風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷試驗(yàn)臺(tái)架,并根據(jù)對(duì)目前故障監(jiān)測(cè)診斷的研究,對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架采用振動(dòng)信號(hào)和電信號(hào)同時(shí)測(cè)量的方法,同時(shí),該實(shí)驗(yàn)臺(tái)架可以對(duì)目前風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)的常見(jiàn)故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,包括傳動(dòng)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(shí)驗(yàn)研究,以及對(duì)風(fēng)力機(jī)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的基礎(chǔ)研究工作,設(shè)計(jì)了風(fēng)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng),并從