風(fēng)力發(fā)電機(jī)在線狀態(tài)監(jiān)測儀的研究及設(shè)計(jì).pdf

1、人口增長、環(huán)境污染和能源匱乏不僅給綠色資源風(fēng)能帶來巨大發(fā)展前景，同時也促進(jìn)風(fēng)電設(shè)備和風(fēng)能技術(shù)快速發(fā)展。近年來隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量和體積的不斷增大，設(shè)備故障量也日益增加，運(yùn)行和維護(hù)成本相繼提高，成為影響風(fēng)電企業(yè)運(yùn)營成本的重要因素。為了確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)高效、安全、可靠地運(yùn)行，開發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)有著極其重要的意義，是風(fēng)電技術(shù)研究不可或缺的一部分。
　　 本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)的

2、結(jié)構(gòu)組成和基本原理，研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)中旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件的故障類型及故障特征，闡述狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷方法，最終結(jié)合風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件故障機(jī)理、監(jiān)測診斷技術(shù)和監(jiān)測功能需求，提出風(fēng)力發(fā)電機(jī)在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
　　 2、通過對廣義解調(diào)和廣義解調(diào)時頻算法研究，發(fā)現(xiàn)廣義解調(diào)時頻方法適合處理時頻曲線呈相互平行或近似平行的多分量調(diào)制信號，對于某些多分量信號，無論如何選擇相位函數(shù)和分解尺度，都無法將單分量信號提取出來，針對此缺

3、陷，提出基于多次廣義解調(diào)的多分量信號分解方法，并將此方法與小波包分解、EMD方法作對比，驗(yàn)證了該方法對多分量調(diào)制信號的分解優(yōu)勢，并把該方法在上位機(jī)LabVIEW軟件系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn);在研究雙譜和對角切片譜特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合風(fēng)力發(fā)電機(jī)在變轉(zhuǎn)速工況下發(fā)生故障時，故障特征多為非平穩(wěn)非線性調(diào)制信號的特點(diǎn)，提出將多次廣義解調(diào)與對角切片譜相結(jié)合的故障診斷方法，并應(yīng)用在滾動軸承故障診斷中，達(dá)到了預(yù)期效果。
　　 3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的下位機(jī)系統(tǒng)設(shè)

4、計(jì)，在掌握DSP技術(shù)和開發(fā)環(huán)境的基礎(chǔ)上，選定DSP芯片型號，并設(shè)計(jì)以DSP為核心處理器的下位機(jī)系統(tǒng)（簡稱DSP系統(tǒng)），該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟硬件模塊主要包括AD采樣模塊、SCI通信模塊、報(bào)警模塊和數(shù)據(jù)處理模塊等，并設(shè)計(jì)了時域監(jiān)控指標(biāo)、FFT和包絡(luò)解調(diào)算法，并成功應(yīng)用在DSP系統(tǒng)中。
　　 4、上位機(jī)系統(tǒng)是基于LabVIEW軟件設(shè)計(jì)的，主要包括上位機(jī)監(jiān)控界面、故障診斷模塊，數(shù)據(jù)顯示和存儲功能，并且上位機(jī)能夠?qū)ο挛粰C(jī)進(jìn)行實(shí)時控制。