基于虛擬儀器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中事故愈發(fā)頻繁,嚴(yán)重的影響了風(fēng)電企業(yè)的生產(chǎn)效益和風(fēng)電行業(yè)的健康發(fā)展。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚缺乏成熟的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng),開發(fā)一套成熟、穩(wěn)定的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng),是一個(gè)亟需解決的問題。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組屬于旋轉(zhuǎn)類機(jī)械設(shè)備,出現(xiàn)故障時(shí)首先表現(xiàn)為機(jī)組振動(dòng)加劇,信號(hào)呈現(xiàn)一定的特征,而振動(dòng)信號(hào)易于現(xiàn)場(chǎng)采集。因此,以振動(dòng)信號(hào)為主體的故障診斷方法是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障振動(dòng)中最有效、最直接的方法。
　　本課題設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套基于

2、虛擬儀器的故障診斷系統(tǒng),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),結(jié)合對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)及故障原因分析并參考國(guó)內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確定了振動(dòng)測(cè)點(diǎn)布局。
　　選用Labview開發(fā)平臺(tái),開發(fā)了故障診斷系統(tǒng)的配套軟件,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和信號(hào)的記錄、顯示、診斷分析。設(shè)計(jì)了無限沖擊響應(yīng)濾波器、小波閾值降噪方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和去噪處理,時(shí)域內(nèi)采用時(shí)域統(tǒng)計(jì)、概率分布、自相關(guān)分析方法,頻域內(nèi)采用傳統(tǒng)的功率譜和倒頻譜方法,在時(shí)頻域內(nèi)對(duì)振動(dòng)進(jìn)行小波包分解重構(gòu),對(duì)分解后各個(gè)頻帶

3、的能量進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過多種信號(hào)分析方法得到故障信號(hào)的特征。把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷,建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障識(shí)別模型,實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障模式識(shí)別。
　　研制出了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷樣機(jī),在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集對(duì)比實(shí)驗(yàn)和模擬故障診斷實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù),準(zhǔn)確的診斷出轉(zhuǎn)子不平衡等典型的故障類型,能夠診斷出故障發(fā)生的部位、嚴(yán)重程度等具體信息。選取了某型號(hào)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)測(cè)