本文關鍵詞：風力發(fā)電機組齒輪故障模擬實驗及仿真研究

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【摘要】：目前，全世界的能源供給主要以化石燃料為主，其對環(huán)境危害的有目共睹。近年來的全球氣溫溫暖化也和化石燃料有關。為了解決這一問題，風力發(fā)電技術成為各國競相發(fā)展的技術之一，但是隨著在役大型風場的數(shù)量日益增多，設備維護和故障診斷工作成為急待解決的問題之一。 本文在此背景下，，研究一種利用發(fā)電機電信號進行風力發(fā)電機組齒輪故障診斷方法。通過搭建一組風力發(fā)電機組的模擬試驗臺，來進行風力發(fā)電機組齒輪故障模擬實驗及仿真研究。試驗臺由模擬風機的鼠籠異步電動機、模擬DIGF電機的繞線式異步電動機、增速齒輪和變頻器等控制元件組成。數(shù)據(jù)的采集部分由LabView軟件和數(shù)據(jù)采集卡組合完成。本文利用Matlab/Simulink對風機組進行仿真，仿真正常和故障兩種狀態(tài)下的定子電流和電壓的信號，利用頻率解調法對采集的信號進行處理。再結合實驗中采集的電流和電壓信號與轉速信號的對比分析，來驗證定子電流法的可行性。 結果說明，搭建的實驗臺完全可以模擬在不同工況下風力發(fā)電系統(tǒng)的運行狀態(tài)。同樣也可以說明，在定子電流法的基礎上，應用瞬時頻率譜分析法是風力發(fā)電機電信號中微弱故障信息提取方法研究的一種有效的解決辦法之一。
【關鍵詞】：風力發(fā)電機組 定子電流法 頻率解調法 齒輪故障
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM315;TH165.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 課題來源10
• 1.3 國內外風力發(fā)電設備故障診斷研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 國外風力發(fā)電設備故障診斷研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.2 國內風力發(fā)電設備故障診斷研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文研究思路及內容安排13-15
• 第2章 風力發(fā)電機組故障類型及故障診斷技術15-20
• 2.1 風力發(fā)電機組故障類型15-17
• 2.1.1 發(fā)電機故障15-16
• 2.1.2 齒輪箱故障16-17
• 2.2 故障信息提取技術原理17-19
• 2.3 本章小結19-20
• 第3章 風力發(fā)電機組的建模與仿真20-31
• 3.1 軟件 Matlab/Simulink 簡介20-21
• 3.2 齒輪故障信號力學模型及仿真21-23
• 3.2.1 齒輪副力學模型21-22
• 3.2.2 齒輪故障信號仿真22-23
• 3.3 發(fā)電機組的仿真23-25
• 3.3.1 雙饋風力發(fā)電機的數(shù)學模型23-24
• 3.3.2 DFIG 異步風力發(fā)電機的仿真24-25
• 3.4 仿真結果分析25-30
• 3.4.1 正常狀態(tài)下運行的仿真結果25-28
• 3.4.2 故障狀態(tài)下運行的仿真結果28-30
• 3.5 本章小結30-31
• 第4章 實驗臺搭建與模擬原理31-42
• 4.1 風力發(fā)電機的模擬原理31-35
• 4.1.1 雙饋電機基本原理31-33
• 4.1.2 雙饋異步發(fā)電機的特點33-34
• 4.1.3 風力機的模擬原理34-35
• 4.2 風力發(fā)電機組的模擬35-41
• 4.2.1 總體模擬方案36-37
• 4.2.2 風力發(fā)電機組結構設計37-39
• 4.2.3 風力發(fā)電機組數(shù)據(jù)采集39-41
• 4.3 本章小結41-42
• 第5章 驗證實驗及分析42-55
• 5.1 發(fā)電機轉子恒頻42-47
• 5.1.1 電動機定子頻率為 5Hz42-44
• 5.1.2 電動機定子頻率為 10Hz44-45
• 5.1.3 三維對比分析45-47
• 5.2 電動機定子恒頻47-52
• 5.2.1 發(fā)電機轉子頻率為 20Hz47-48
• 5.2.2 發(fā)電機轉子頻率為 30Hz48-50
• 5.2.3 三維對比分析50-52
• 5.3 工頻恒定52-54
• 5.3.1 轉子、定子頻率分別為 40Hz 和 7.5Hz52-53
• 5.3.2 發(fā)電機轉子、電動機定子頻率分別為 35Hz 和 10Hz53-54
• 5.4 本章小結54-55
• 結論55-56
• 參考文獻56-61
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文61-62
• 致謝62

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊建國,姜立標,林波,孫中圣;變速器齒裂及軸承故障建模與故障特征提取[J];汽車工程;2004年02期

2 韓春福;;國內外風力發(fā)電發(fā)展淺析[J];沈陽工程學院學報(自然科學版);2008年04期

本文編號：619859