基于總體局域均值分解的風電主軸承振動診斷方法研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，化石能源短缺和環(huán)境惡化問題日益嚴峻，風電能源作為清潔可再生能源的典型代表，正逐漸受到全球的廣泛關注。在風力發(fā)電機運行時，主軸承同時承受徑向載荷、橫向載荷和傾覆力矩的共同作用，而且在強風的交變載荷沖擊作用下，其很容易出現(xiàn)故障，進而影響整個風電機組的運行。所以，針對風電機組的主軸承的故障診斷技術研究，對于保障整個風力發(fā)電設備的安全運行有著重大的意義。
　　本文以風電主軸承為研究對象，研究了風電機組的主軸承故障診斷方

2、法，具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）基于Hertz接觸理論，分析了主軸承的滾子-滾道的接觸模型和故障機理，并且分析了軸承典型故障特征頻率的計算公式，為后續(xù)的故障診斷研究奠定基礎。
　?。?）首先闡述了總體局域均值分解（ELMD）的模糊熵和IGK聚類相結合的故障診斷方法的原理和算法；又采用極值延拓法處理了ELMD分解的端點效應問題；在GK聚類的基礎上，改進了初始聚類中心的選擇。最終，采用實際軸承故障數(shù)據(jù)，對ELMD分解的模糊熵和

3、IGK聚類相結合的故障診斷方法進行了驗證。
　?。?）針對風電主軸承故障振動信號的采集，進行了主軸承試驗系統(tǒng)的設計。首先，基于相似理論，對風電主軸承進行了縮尺模型的設計；其次介紹了試驗臺的結構和工作原理；然后，選取合適的傳感器，確定合適的測點位置，以及對數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸?shù)冗M行了分析；最后，基于LabVIEW圖像編程軟件，設計了風電主軸承的故障診斷系統(tǒng)。
　?。?）采集主軸承正常、外圈故障和滾動體故障的振動信號，將所采用的