風(fēng)力機傳動系統(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。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

2、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

3、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