基于振動(dòng)和載荷監(jiān)測(cè)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組失效分析.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)數(shù)量日益增多,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)成本越來(lái)越受到關(guān)注,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)與故障診斷及失效分析系統(tǒng)的應(yīng)用能夠較明顯地減少機(jī)組維護(hù)成本,增加風(fēng)電場(chǎng)效益。本文以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究了利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)和載荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)機(jī)組進(jìn)行健康性評(píng)價(jià),分析機(jī)組的故障失效部位、判斷失效程度及關(guān)鍵部件失效時(shí)間,為開(kāi)發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組預(yù)知維護(hù)系統(tǒng)提供關(guān)鍵技術(shù)。
   研究了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),應(yīng)用Solidworks201

2、0軟件建立了機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)三維模型,分析了機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)故障失效模式及關(guān)鍵零部件的失效形式。對(duì)某集團(tuán)十六個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的六種機(jī)型進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試,研究了典型機(jī)組振動(dòng)測(cè)試傳感器布置方式和機(jī)組振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)傳感器布置原則和方法,依據(jù)VDI3834標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)了機(jī)組振動(dòng)信號(hào)分析的一般步驟。應(yīng)用威銳達(dá)振動(dòng)分析軟件對(duì)實(shí)際采集得到的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析,總結(jié)了每種機(jī)組典型的故障失效形式和失效部位以及各種分析方法對(duì)各類(lèi)故障的敏感程度,追蹤了某種機(jī)組的發(fā)電機(jī)軸承批量故障特征

3、,分析了產(chǎn)生批量故障的成因,提出了故障的處理措施??偨Y(jié)了該集團(tuán)六種機(jī)型易失效的關(guān)鍵零部件類(lèi)型,建立了各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組健康管理檔案,也為后續(xù)的機(jī)組疲勞失效分析提供了可靠地分析依據(jù)。
   研究了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行工況和運(yùn)行時(shí)所受的載荷,分析了機(jī)組載荷測(cè)試應(yīng)變片的布置原則,選取了輪轂坐標(biāo)系對(duì)機(jī)組進(jìn)行了全工況載荷測(cè)試,應(yīng)用Python軟件編程剔除測(cè)試載荷數(shù)據(jù)中的干擾點(diǎn)和理論不可能點(diǎn),為機(jī)組失效分析提供數(shù)據(jù)支持。以機(jī)組齒輪箱行星架為疲勞壽

4、命分析對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行受力分析和運(yùn)行狀態(tài)分析,應(yīng)用ANSYSWorkbench12軟件對(duì)行星架進(jìn)行前處理,得到其單位載荷和單位轉(zhuǎn)矩靜應(yīng)力分析結(jié)果;選取Fe-safe5.4疲勞壽命分析軟件,輸入處理好的載荷數(shù)據(jù)、靜應(yīng)力分析結(jié)果和循環(huán)次數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)行星架進(jìn)行疲勞分析,得到分析文件rst;應(yīng)用經(jīng)典ANSYS12對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行后處理,得到行星架的疲勞壽命云圖和剩余循環(huán)次數(shù),建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組預(yù)知維護(hù)檔案,為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)與故障診斷及失效分

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