直驅(qū)式風(fēng)電機組軸承振動監(jiān)測與故障診斷.pdf

1、由化石燃料消耗引起的重度霧霾天氣，給全國人民的生活帶來了嚴(yán)重的災(zāi)難。在此情況下，風(fēng)能作為新的可再生能源受到各國政府前所未有的重視。而目前大型風(fēng)力發(fā)電機組制造技術(shù)已經(jīng)趨向成熟，特別是直驅(qū)式風(fēng)電機組作為近年來風(fēng)電機組發(fā)展的最新趨勢，得到了廣泛的應(yīng)用。然而風(fēng)電機組受到運行環(huán)境的制約，導(dǎo)致其故障率較高，影響其可靠性。
　　風(fēng)電機組中的軸承作為風(fēng)電機組傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其故障有各自的特點。主軸軸承由于其長時間受力不均勻而形成疲勞破壞;偏航

2、和變槳軸承直接暴露在空氣環(huán)境中，容易受到惡劣環(huán)境氣流的影響，通常會在機艙和葉片上形成巨大的傾覆力矩，導(dǎo)致偏航和變槳軸承內(nèi)外圈和滾動體上承受巨大的接觸應(yīng)力，造成軸承內(nèi)部變形，以及風(fēng)沙、塵土、潮濕等惡劣環(huán)境容易造成軸承磨損和銹蝕等故障。因此，對于風(fēng)電機組軸承的故障特點進行監(jiān)測診斷，對于了解軸承故障產(chǎn)生的機理，對軸承進行維護保養(yǎng)，預(yù)防軸承的故障產(chǎn)生，減少引軸承故障引起的經(jīng)濟損失等都具有重要的實際意義。
　　本文從以下幾方面對風(fēng)電機組軸承

3、進行深入的研究:
　　(1)通過風(fēng)電機組的運行狀況和受力情況，分析了風(fēng)電機組軸承的結(jié)構(gòu)特征、工作狀況、故障類型及故障產(chǎn)生的原因。針對軸承故障的振動機理、頻率特性和信號特征等，由此為基礎(chǔ)搭建了風(fēng)電軸承故障的振動測試系統(tǒng)。
　　(2)針對風(fēng)電機組軸承的故障特征進行診斷，其結(jié)論是:倒頻譜方法對于風(fēng)電軸承故障的主要特征頻率產(chǎn)生的調(diào)制邊頻成分具有明顯的識別作用。廣義倒頻譜對風(fēng)電軸承在強噪聲干擾情況下的故障特征能夠進行有效的診斷。包絡(luò)譜

4、方法通過解調(diào)分析來提取軸承故障的調(diào)制信息，對風(fēng)電軸承故障的特征頻率、諧波頻率和調(diào)制邊頻成分具有一定的辨識作用。
　　(3)通過對風(fēng)電機組主軸和偏航軸承的正常及故障兩種情況進行對比分析，驗證了上述分析方法的有效性。針對正常和故障軸承的運行特性、振動特點、信號特征、故障部位等情況進行對比，得出了如下結(jié)論:倒頻譜方法和包絡(luò)譜方法在主軸和偏航軸承故障診斷中都具有一定的局限性，在主軸軸承故障診斷中倒頻譜方法比包絡(luò)譜方法顯示結(jié)果更加清晰和準(zhǔn)確