風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)檢測(cè)及噪聲評(píng)估研究.pdf

1、統(tǒng)計(jì)資料表明，由于振動(dòng)而引起的設(shè)備故障，在各種故障中占60％以上。振動(dòng)與噪聲檢測(cè)是設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)中的重要方法。本文以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為對(duì)象，研究了基于IEC61400-11國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組聲發(fā)射特性評(píng)估及振動(dòng)檢測(cè)分析的相關(guān)理論問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)檢測(cè)與噪聲評(píng)估虛擬儀器系統(tǒng)。
　　 研究了風(fēng)力發(fā)電機(jī)振動(dòng)機(jī)理、振動(dòng)信號(hào)的常用分析方法；分析了風(fēng)機(jī)振動(dòng)檢測(cè)的基本參量，振動(dòng)檢測(cè)分析的基本方法，包括時(shí)域、幅值域分析，振

2、動(dòng)信號(hào)的運(yùn)算，頻域譜分析，時(shí)頻分析，零相位數(shù)字濾波去噪等；討論了振動(dòng)檢測(cè)分析于風(fēng)機(jī)設(shè)備故障診斷的意義；學(xué)習(xí)并深入研究了IEC61400國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，介紹了聲學(xué)測(cè)量的基本概念，IEC61400-11風(fēng)機(jī)噪聲評(píng)估國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；著重分析了該標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)量位置的計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速的計(jì)算、視在聲功率的計(jì)算及音調(diào)的計(jì)算。
　　 提出了基于PDE的振動(dòng)信號(hào)濾波去噪方法。介紹了PDE的基本理論；分析了熱傳導(dǎo)方程的濾波原理，從理論上探討了PDE濾波與傳統(tǒng)濾波器的

3、相關(guān)性；并從傳統(tǒng)濾波器的角度出發(fā)，分析了PDE濾波的演化時(shí)間、迭代次數(shù)、調(diào)節(jié)系數(shù)等參數(shù)設(shè)計(jì)問(wèn)題；對(duì)PDE濾波在信號(hào)維數(shù)擴(kuò)展進(jìn)行初步分析；分析了PDE濾波的影響因素；采用多種差分格式建立了PDE濾波的迭代式；建立了計(jì)算機(jī)處理的PDE濾波離散模型，并對(duì)所提出的方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；與多種濾波方法進(jìn)行了對(duì)比研究。
　　 提出了基于小波脊線提取的瞬時(shí)頻率估計(jì)與階比分析音調(diào)分析方法。介紹了小波脊線的基本理論；基于小波脊線的瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)幅值

4、分析；小波脊線的提取方法，研究了基于重分配算法和SVD的多小波脊線提取方法。介紹了確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組聲發(fā)射測(cè)試過(guò)程準(zhǔn)確、可重復(fù)的聲學(xué)測(cè)量、分析方法；得出了機(jī)艙風(fēng)速與輸出功率的相關(guān)性?xún)?yōu)于測(cè)風(fēng)塔風(fēng)速與輸出功率相關(guān)性的實(shí)踐結(jié)論；深入研究了適用于該過(guò)程的基于聲壓法的聲功率級(jí)估算公式的理論基礎(chǔ)；詳細(xì)分析了分析了基于窄帶譜與心理聲學(xué)的的音調(diào)評(píng)估過(guò)程，及該音調(diào)評(píng)估方法存在的問(wèn)題；提出了基于小波脊線提取的瞬時(shí)頻率估計(jì)與階比分析音調(diào)分析方法，并對(duì)該方法進(jìn)行

5、了比較試驗(yàn)。該算法更接近IEC標(biāo)準(zhǔn)的算法理念。
　　 分析了誤差與不確定的區(qū)別與聯(lián)系；介紹了“測(cè)量不確定度評(píng)定與表示”標(biāo)準(zhǔn)--JJF1059-1999中的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，A類(lèi)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，B類(lèi)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與擴(kuò)展不確定度的評(píng)定；分析了風(fēng)機(jī)振動(dòng)來(lái)源、噪聲來(lái)源和虛擬測(cè)試系統(tǒng)的不確度來(lái)源。依據(jù)IEC61400-11標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)，對(duì)振動(dòng)檢測(cè)不確定度、聲功率不確定度、1/3倍頻程不確定度和音調(diào)不確定的評(píng)定進(jìn)行了分析。<