伴隨著經(jīng)濟的急速發(fā)展,傳統(tǒng)能源已經(jīng)無法滿足各國的需求,清潔能源越來越受到各國的追捧。中國是世界上人口數(shù)一數(shù)二的國家,對新能源的需求非常迫切,中國政府也在每年不斷加大新能源的投入。其中,風(fēng)能作為重要的清潔能源也是其中的組成部分。在我國風(fēng)資源儲備也極為豐富,尤其集中在東南沿海和西北草原荒漠地帶。因為風(fēng)資源豐富的地帶,環(huán)境也很惡劣,這就對于風(fēng)電設(shè)備有著極大的考驗,風(fēng)電設(shè)備出現(xiàn)故障也是時有發(fā)生。為了最大程度的減少故障發(fā)生,建立一套完整的預(yù)防與保護風(fēng)機設(shè)備體系就尤為關(guān)鍵。完善的預(yù)防保護機制,離不開科學(xué)的人工智能建模。由于建模都需要海量的數(shù)據(jù)支持,然而實際風(fēng)電設(shè)備故障數(shù)據(jù)較難獲取,因此,本文針對風(fēng)電設(shè)備故障的自身特點,建立了基于小波包分解的支持向量機故障診斷分類器設(shè)計方法。本文改進齒輪箱故障診斷的傳統(tǒng)方法,該方法將小波包和粒子群優(yōu)化的支持向量機相結(jié)合。首先需要采集獲取數(shù)據(jù),由于齒輪箱的故障振動信號非穩(wěn)態(tài)的特點,需要將振動信號轉(zhuǎn)化成能量分布的直觀表示,本文選取小波包作為信號的分解方法。對振動信號進行提取以及分析;用二叉樹的方法對孿生支持向量機和模糊支持向量機實施結(jié)構(gòu)化處理,從而達到齒輪箱故障樣本多分... 

【文章來源】：上海電機學(xué)院上海市

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

瑞典兩種風(fēng)電機組17年的故障率和停機時間Fig.1-117yearfailurerateanddowntimeoftwowindturbinesinSweden

上海電機學(xué)院碩士學(xué)位論文7第二章風(fēng)力發(fā)電機組機構(gòu)特點及齒輪箱故障類型只有熟悉風(fēng)機的結(jié)構(gòu)與齒輪箱的最常見故障類型和產(chǎn)生的原因，才可能更加深入的研究齒輪箱的相關(guān)故障診斷。風(fēng)機齒輪箱主要由三個部分組成：滾動軸承、齒輪和軸，因此，本章重點探究齒輪的故障類型。其表現(xiàn)形式有：勞損導(dǎo)致的彎曲、斷齒、齒面以及磨損混合故障[38]。2.1風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)組成目前，國內(nèi)外的大型風(fēng)力發(fā)電場一般配備的機型是三葉式以及還有水平軸座的機組，然而也存在其他類型的相關(guān)機型，但基本上結(jié)構(gòu)都很相近。風(fēng)電機組是把風(fēng)能形式轉(zhuǎn)換成電能形式，它的一般結(jié)構(gòu)有風(fēng)機塔架、塔的基座、風(fēng)機組葉片、液壓系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機、控制系統(tǒng)以及安全系統(tǒng)[39]。這里可知風(fēng)電機組的結(jié)構(gòu)正如2-1所示。圖2-1風(fēng)電機組的剖面解析圖Fig.2-1Internalstructurediagramofwindturbine從上圖的2-1可以清楚知道風(fēng)電機組的主體部分有下面五個部分組成以及它們的功能：塔架：它的主體功能是撐起來完整風(fēng)機的機艙部分還有風(fēng)輪可以達到的很好接受風(fēng)資源的高度，它是承載整個風(fēng)機的主體部分。但是它不僅僅只具備這樣的功能，它內(nèi)部還裝有通訊電纜等，這樣來完成風(fēng)機和主控制室之間的交流以及方便工作人員進出機艙。風(fēng)輪：主要包含葉片和輪轂。它的作用是把風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機械能。其中在風(fēng)的推動下葉片開始轉(zhuǎn)動，然后經(jīng)輪轂將轉(zhuǎn)動的動力傳遞到主軸上面帶動傳動系統(tǒng)。其中為了防雷，在頂部裝有接閃器。

上海電機學(xué)院碩士學(xué)位論文92.4齒輪的故障類型和振動機理2.4.1齒輪的故障類型風(fēng)機齒輪箱的齒輪一旦發(fā)生故障，就將影響設(shè)備的運轉(zhuǎn)。正常會分成接下里兩大類：（1）由于生產(chǎn)上存在一定的工業(yè)規(guī)格差異從而產(chǎn)生齒輪的誤差、內(nèi)心與齒輪并不匹配、每個部分的相關(guān)軸線無法對稱；（2）有一些因為齒輪的長時間的運行而發(fā)生不正常運行狀態(tài)，如齒面點蝕、斷齒等。如果齒輪箱按照它們的振動特征進行分類，可以很明確的分為接下來兩大類：（1）齒輪箱的相應(yīng)的分布式故障（2）齒輪對應(yīng)的局部故障2.4.2齒輪的振動機理簡單的齒輪振動原理解析：可以將兩個相互嚙合的齒輪比作為一個根據(jù)有重量的寬狀物、彈簧還有阻尼組成的對應(yīng)振動系統(tǒng)[42]，其中齒輪箱的齒輪副如下圖2-2所示。其中，齒輪的相互嚙合產(chǎn)生的動態(tài)激勵為：12Mx(t)Cx(t)K(t)x(t)K(t)E(t)K(t)E(t)（2-1）其中在式中：X(t)：擠壓力推動，迫使受力點沿著直線挪動少許距離；M：兩個齒輪相互嚙合，保持動態(tài)平衡時的質(zhì)量1212mmMmm；C：齒輪互相嚙合時的阻尼系數(shù)；圖2-2齒輪副示意圖Fig.2-2Schematicdiagramofgearpair

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱振動信號特征提取及故障診斷方法研究[D]. 周峰.燕山大學(xué) 2015
[3]基于HHT和SVM的風(fēng)力發(fā)電機組故障診斷研究[D]. 齊衛(wèi)雪.華北電力大學(xué) 2014
[4]基于支持向量機的城市給水管網(wǎng)故障診斷研究[D]. 卓嚴(yán)報.重慶大學(xué) 2013
[5]基于小波包分析和支持向量機的齒輪箱故障診斷方法研究[D]. 李曦.太原理工大學(xué) 2013
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[7]基于小波包和支持向量機的滾動軸承故障識別方法[D]. 秦政博.太原理工大學(xué) 2010
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本文編號：3462776