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大型风电机组振动监测与故障诊断研究

发布时间:2018-05-03 16:45

  本文选题:风力发电机组 + 齿轮箱 ; 参考:《辽宁工程技术大学》2014年硕士论文


【摘要】:随着地球上化石能源的危机和全球环境污染问题的日益严重,风能作为一种可再生清洁能源,最近几年得到了广泛应用和发展。随着风力发电机组(论文中简称风电机组、风机)的单机容量和装机量的不断增加,风电机组的正常运行成为近年了人们关注的主要问题。风力发电机组的故障不但造成风力发电机组毁坏甚至造成人身安全事故。在风力发电机组常见的故障中,齿轮箱的故障最频繁,所以,针对风电机组齿轮箱的振动监测及故障诊断技术的研究是十分有意义及必要的。本文首先对风力发电机组的风轮、传动系统、发电机、偏航系统、液压系统、变桨系统等主要部件作了介绍,然后对其典型故障进行了分析,在对故障的分析过程中重点研究了齿轮箱,在对齿轮箱的主要结构和典型故障分析的基础上得出了可以根据振动信号对齿轮箱进行故障诊断的结论,通过对齿轮箱振动信号进行算法分析,主要的算法有时域、频域、小波分析,可以得到典型故障的频率特征,进而为故障的诊断打下基础。在上述理论研究的基础上,初步研究了风力发电机组振动监测与故障诊断系统,结合系统实际功能需求,设计了具有故障诊断、在线监测、数据存储等功能的系统,同时详细的描述了系统的硬件和软件部分,接着阐述风电机组齿轮箱故障诊断过程,在本次诊断中振动信号为主要研究对象,通过相应的算法进行分析,主要有:时域、频域和小波分析等,以此提出可能存在的故障隐患,为以后预防机组出现较大的故障和减少机组的损失、减少风电场运行成本、减少人身安全隐患提供了很大帮助。
[Abstract]:With the crisis of fossil energy on the earth and the increasingly serious problem of global environmental pollution wind energy as a renewable clean energy has been widely used and developed in recent years. With the increasing of single capacity and installed capacity of wind turbine (wind turbine, fan), the normal operation of wind turbine has become the main problem that people pay attention to in recent years. The failure of wind turbine not only causes damage to wind turbine, but also results in personal safety accident. Among the common faults of wind turbine, gearbox fault is the most frequent, so it is very meaningful and necessary to study the vibration monitoring and fault diagnosis technology of wind turbine gearbox. In this paper, the main components of wind turbine, transmission system, generator, yaw system, hydraulic system and propeller system are introduced, and the typical faults are analyzed. In the process of fault analysis, the gearbox is studied emphatically. On the basis of the analysis of the main structure and typical faults of the gearbox, the conclusion is drawn that the gearbox can be diagnosed according to the vibration signal. By analyzing the vibration signal of gearbox, the main algorithms are sometimes domain, frequency domain and wavelet analysis, which can get the frequency characteristic of typical fault, and lay a foundation for fault diagnosis. On the basis of the above theoretical research, the vibration monitoring and fault diagnosis system of wind turbine is preliminarily studied. According to the actual functional requirements of the system, a system with the functions of fault diagnosis, on-line monitoring and data storage is designed. At the same time, the hardware and software of the system are described in detail, and then the fault diagnosis process of the gearbox of wind turbine is described. In this diagnosis, the vibration signal is taken as the main research object, and the corresponding algorithm is used to analyze, mainly: time domain, The frequency domain and wavelet analysis are used to put forward the possible hidden trouble, which can help to prevent the larger fault and reduce the loss of the unit, reduce the running cost of wind farm and reduce the hidden danger of personal safety in the future.
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM315

【参考文献】

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本文编号:1839278

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