基于改進HHT的雙饋風(fēng)力發(fā)電機定轉(zhuǎn)子故障診斷研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著風(fēng)電在全球范圍內(nèi)的迅猛發(fā)展和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速成熟，更多大容量甚至超大容量的風(fēng)力發(fā)電機組正在研發(fā)、生產(chǎn)并投入使用，發(fā)電機作為風(fēng)力發(fā)電機組的核心部件，其安全可靠運行直接關(guān)系到整個機組的安全穩(wěn)定、電能質(zhì)量的高低甚至于工作人員的生命安危。研究表明，雙饋風(fēng)力發(fā)電機定轉(zhuǎn)子的故障占發(fā)電機部分故障的近50％，因此研究雙饋電機定轉(zhuǎn)子故障具有一定意義。
　　論文主要內(nèi)容如下：
　?。?）研究雙饋風(fēng)力發(fā)電機定轉(zhuǎn)子各類故障產(chǎn)生機理及故障提取方

2、法，確定使用電機電流信號分析法（MCSA）進行雙饋風(fēng)力發(fā)電機定轉(zhuǎn)子故障診斷。
　?。?）對傳統(tǒng)非線性非穩(wěn)態(tài)信號的處理方法進行總結(jié)和分析，說明傳統(tǒng)非線性非穩(wěn)態(tài)處理方法上的優(yōu)勢與不足，提出使用一種較新的HHT（Hilbert-Huang Transform）算法來進行非線性非穩(wěn)態(tài)信號處理，其具有良好的自適應(yīng)性，且能夠展示出清晰的時頻圖，這對于準確的提取雙饋風(fēng)力發(fā)電機故障具有良好意義。但HHT算法本身具有不足，通過使用改進的波形匹配自適

3、應(yīng)端點延拓消除端點效應(yīng)和使用改進的能量守恒法消除虛假IMF，以此來提高該算法用于故障診斷的精度。
　?。?）使用STM32F103和霍爾電流傳感器開發(fā)的數(shù)據(jù)采集卡，其數(shù)據(jù)可以直接通過 LabVIEW調(diào)用matlab編寫的改進 HHT程序進行IMF分析、Hilbert譜分析、Hilbert邊際譜分析及FFT頻譜分析。同時在S3C2440 ARM平臺上利用嵌入式Linux系統(tǒng)和QT開發(fā)出一臺便攜式雙饋風(fēng)力發(fā)電機定轉(zhuǎn)子故障診斷波形分析儀

4、，數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)通過UART口傳送給分析儀，再通過VC++編寫的改進HHT算法進行處理分析得到相應(yīng)的Hilbert邊際譜及FFT頻譜，通過人工或者程序自動分析這些譜線中的故障特征頻率來判定故障的發(fā)生與否及嚴重程度。
　?。?）在實驗室通過控制一臺直流電動機帶動繞線式異步發(fā)電機發(fā)電以模擬實際的雙饋風(fēng)力發(fā)電機工作狀態(tài)。繞線式異步發(fā)電機定子繞組經(jīng)處理后，可實現(xiàn)定子繞組匝間短路、定子繞組相間短路和定轉(zhuǎn)子三相不平衡故障研究，通過對這些故障進