风电机组传动链轴承故障诊断
发布时间：2021-12-11 19:18
火电产能过剩,国家正在逐步削减火电在能源结构中所占比例,虽然未来火电仍会是我国主导发电形式,但风电在电力结构中所占比例会越来越大。我国地域辽阔,有大片的疆土可以满足风电所需条件,全国基本上每个省份都建有风电场,尤其是像内蒙、新疆、甘肃等省份由于其良好的采风条件,更是风电集中发展之地。风机数量多了,那么发生的故障也会越来越多,所以提高对风机的监测与诊断水平刻不容缓。轴承作为旋转机械必备部件,风机中轴承众多,也是故障多发部位,所以加强对风机轴承故障诊断的研究很有必要。本文以双馈风机传动链中发电机深沟球轴承为研究对象,提出了一种集经验小波变换（EWT）、多特征提取、粒子群优化支持向量机、粒子群优化神经网络于一体的故障诊断方法。基本研究思路是:计算三种故障的特征频率,用EWT分解信号,对分解的信号分量进行对比分析、包络处理,挑选出包含故障特征的分量;轴承正常振动信号直接WT降噪处理;然后特征量提取,整理训练样本和检测样本;然后用PSO-BP以及PSO-SVM模型,进行训练以及模型检测。分别用BP神经网络以及粒子群优化后的神经网络训练出故障诊断模型,然后用检验样本测试模型,PSO-BP故障诊断模...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４某风电场事故现场图??风机的主要工作部件都假设在几十米的高空中，风电机组的工作载荷受各种??响
６ＭＷ故障。根据事后调查，这次故障是由工作人员的失误将一枚小的钻头落在??机组中导致的，但这对机组却造成了不可挽回的损失。??图１－４某风电场事故现场图??风机的主要工作部件都假设在几十米的高空中，风电机组的工作载荷受各种??因素影响。风电场所在地－？般是采风比较好的地方，风速从２ｍ／ｓ到３０２ｍ／ｓ不等，??２??
还需要承受倾覆力矩以及轴向力矩？，齿轮箱轴承除了承受交变载荷，在机组启动??和机组停机时还要受到冲击载荷作用，而且在低速起动时，齿轮箱轴承还需要有??灵活运转以及具备低摩擦力矩的特点。风电机组中的轴承如图２－１所示。??２看’?ｆ?—ｙ????????图２－１双馈风机中的轴承??１?一变桨轴承；３—主轴轴承；６—发电机轴承；８—齿轮箱轴承??（１）偏航、变桨轴承??偏航轴承一般在偏航系统机舱的最底部，整个风机的质量全部作用在偏航轴??承上，偏航轴承把整机的自重以及迎风受力传递到塔架上。风机发电运行时，当??风速发生改变时，偏航轴承要转动，保证风机处于用最佳迎风角度。毫无疑问，??偏航轴承对偏航系统乃至整机都是至关重要的部件［７］，它是风机能最大限度的利??用风能以及追踪风向的关键部件。??在偏航系统随着风向变化而运作时，系统中会有冲击力矩的产生，这是由偏??航旋转加速度引起的，且一般为了快速变向，偏航加速度需要很大，这会造成冲??击力矩成倍的增加。旋转时，偏航齿轮承受的螺旋力矩会增加轴承疲劳失效的可??８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ARM的风电故障远程监控系统设计与实现[J]. 张根宝,王志恒. 工业控制计算机. 2017(11)
[2]基于SAPSO-ELM的风电机组齿轮箱故障诊断[J]. 杨露,文传博. 机电信息. 2017(30)
[3]ITT变换在风电机组滚动轴承故障诊断中的应用[J]. 唐贵基,庞彬. 电力自动化设备. 2017(09)
[4]融合可靠性指标分析的风电机组齿轮箱故障诊断方法研究[J]. 雷启龙. 仪器仪表与分析监测. 2017(03)
[5]基于EEMD-KECA的风电机组滚动轴承故障诊断[J]. 齐咏生,张二宁,高胜利,王林,高学金. 太阳能学报. 2017(07)
[6]基于支持向量机的旋转机械振动故障诊断研究[J]. 于波,徐雪娇. 电子设计工程. 2016(06)
[7]电厂辅机轴承振动故障诊断分析[J]. 柳磊,王鹏,乔炜,丁振宇,杜磊. 电力科学与工程. 2015(12)
[8]基于经验小波变换的轴承故障诊断研究[J]. 冯博,李辉,郑海起. 轴承. 2015(12)
[9]EEMD结合能量特征和小波降噪的轴承故障诊断[J]. 边杰,王平,梅庆. 广西大学学报(自然科学版). 2014(06)
[10]基于LabVIEW的滚动轴承故障智能诊断系统[J]. 王焕跃. 价值工程. 2014(35)
博士论文
[1]滚动轴承故障特征提取与早期诊断方法研究[D]. 李永波.哈尔滨工业大学 2017
硕士论文
[1]融合实时可靠度分析的风电机组状态评价与故障诊断研究[D]. 安劭璞.华北电力大学(北京) 2017
[2]基于故障树方法的高铁转向架齿轮箱的故障分析[D]. 赵博.太原理工大学 2017
[3]风力发电机组中轴承的状态监测与故障诊断系统的研究[D]. 刘海.上海电机学院 2016
[4]基于故障树分析的柴油机燃油系故障诊断研究[D]. 李鹏飞.长安大学 2016
[5]基于振动监测的风电机组滚动轴承故障诊断应用研究[D]. 王腾超.燕山大学 2016
[6]基于SCADA数据的风电机组变桨系统运行状态评估与预测研究[D]. 田彤彤.北京交通大学 2017
[7]风力发电机组状态监测与轴承故障诊断系统设计和实现[D]. 叶明星.上海电机学院 2015
[8]风电机组状态监测与故障诊断系统的设计与实现[D]. 张彦创.吉林大学 2013
[9]基于EMD的滚动轴承故障诊断方法研究[D]. 刘华胜.大连理工大学 2007
本文编号：3535246
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４某风电场事故现场图??风机的主要工作部件都假设在几十米的高空中，风电机组的工作载荷受各种??响
６ＭＷ故障。根据事后调查，这次故障是由工作人员的失误将一枚小的钻头落在??机组中导致的，但这对机组却造成了不可挽回的损失。??图１－４某风电场事故现场图??风机的主要工作部件都假设在几十米的高空中，风电机组的工作载荷受各种??因素影响。风电场所在地－？般是采风比较好的地方，风速从２ｍ／ｓ到３０２ｍ／ｓ不等，??２??
还需要承受倾覆力矩以及轴向力矩？，齿轮箱轴承除了承受交变载荷，在机组启动??和机组停机时还要受到冲击载荷作用，而且在低速起动时，齿轮箱轴承还需要有??灵活运转以及具备低摩擦力矩的特点。风电机组中的轴承如图２－１所示。??２看’?ｆ?—ｙ????????图２－１双馈风机中的轴承??１?一变桨轴承；３—主轴轴承；６—发电机轴承；８—齿轮箱轴承??（１）偏航、变桨轴承??偏航轴承一般在偏航系统机舱的最底部，整个风机的质量全部作用在偏航轴??承上，偏航轴承把整机的自重以及迎风受力传递到塔架上。风机发电运行时，当??风速发生改变时，偏航轴承要转动，保证风机处于用最佳迎风角度。毫无疑问，??偏航轴承对偏航系统乃至整机都是至关重要的部件［７］，它是风机能最大限度的利??用风能以及追踪风向的关键部件。??在偏航系统随着风向变化而运作时，系统中会有冲击力矩的产生，这是由偏??航旋转加速度引起的，且一般为了快速变向，偏航加速度需要很大，这会造成冲??击力矩成倍的增加。旋转时，偏航齿轮承受的螺旋力矩会增加轴承疲劳失效的可??８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ARM的风电故障远程监控系统设计与实现[J]. 张根宝,王志恒. 工业控制计算机. 2017(11)
[2]基于SAPSO-ELM的风电机组齿轮箱故障诊断[J]. 杨露,文传博. 机电信息. 2017(30)
[3]ITT变换在风电机组滚动轴承故障诊断中的应用[J]. 唐贵基,庞彬. 电力自动化设备. 2017(09)
[4]融合可靠性指标分析的风电机组齿轮箱故障诊断方法研究[J]. 雷启龙. 仪器仪表与分析监测. 2017(03)
[5]基于EEMD-KECA的风电机组滚动轴承故障诊断[J]. 齐咏生,张二宁,高胜利,王林,高学金. 太阳能学报. 2017(07)
[6]基于支持向量机的旋转机械振动故障诊断研究[J]. 于波,徐雪娇. 电子设计工程. 2016(06)
[7]电厂辅机轴承振动故障诊断分析[J]. 柳磊,王鹏,乔炜,丁振宇,杜磊. 电力科学与工程. 2015(12)
[8]基于经验小波变换的轴承故障诊断研究[J]. 冯博,李辉,郑海起. 轴承. 2015(12)
[9]EEMD结合能量特征和小波降噪的轴承故障诊断[J]. 边杰,王平,梅庆. 广西大学学报(自然科学版). 2014(06)
[10]基于LabVIEW的滚动轴承故障智能诊断系统[J]. 王焕跃. 价值工程. 2014(35)
博士论文
[1]滚动轴承故障特征提取与早期诊断方法研究[D]. 李永波.哈尔滨工业大学 2017
硕士论文
[1]融合实时可靠度分析的风电机组状态评价与故障诊断研究[D]. 安劭璞.华北电力大学(北京) 2017
[2]基于故障树方法的高铁转向架齿轮箱的故障分析[D]. 赵博.太原理工大学 2017
[3]风力发电机组中轴承的状态监测与故障诊断系统的研究[D]. 刘海.上海电机学院 2016
[4]基于故障树分析的柴油机燃油系故障诊断研究[D]. 李鹏飞.长安大学 2016
[5]基于振动监测的风电机组滚动轴承故障诊断应用研究[D]. 王腾超.燕山大学 2016
[6]基于SCADA数据的风电机组变桨系统运行状态评估与预测研究[D]. 田彤彤.北京交通大学 2017
[7]风力发电机组状态监测与轴承故障诊断系统设计和实现[D]. 叶明星.上海电机学院 2015
[8]风电机组状态监测与故障诊断系统的设计与实现[D]. 张彦创.吉林大学 2013
[9]基于EMD的滚动轴承故障诊断方法研究[D]. 刘华胜.大连理工大学 2007
本文编号：3535246
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