風力發(fā)電隨著傳統(tǒng)能源的日趨緊張和新能源的興起而備受世界各國重視,較其他的綠色能源,風電具有資源限制少、產(chǎn)業(yè)基礎好等優(yōu)點,在墨西哥灣石油泄漏和日本核危機的背景下風電必將得到更大的發(fā)展。風電總裝機量得到快速發(fā)展的同時,其單機容量和成本也在不斷加大,如何對風機這樣昂貴的設備進行監(jiān)測和維護逐漸成為新的關注點。風力發(fā)電機大多工作在環(huán)境十分惡劣的條件下,容易產(chǎn)生故障,其中造成停機時間最長的故障就是齒輪箱故障,出于風力發(fā)電機運行的安全性和高效性的考慮,有必要為風機齒輪箱研制一套故障診斷系統(tǒng)。本文在實驗室條件下針對風機齒輪箱開發(fā)了一套基于嵌入式平臺sbRIO的在線監(jiān)測和故障診斷原型系統(tǒng)。風機特殊性決定了其監(jiān)測診斷系統(tǒng)也具有一定特殊性。面對實時變化的風速,普通的故障信號處理方法無法滿足非穩(wěn)態(tài)信號的分析要求,本文研究了階次分析方法如何降低速度波動帶來的影響從而可以在變速過程中有效地實現(xiàn)故障特征提取,同時在該平臺下實現(xiàn)了階次分析方法并用實驗驗證了階次分析相對于包絡功率譜分析等傳統(tǒng)信號分析方法更適合于風機齒輪箱的非穩(wěn)態(tài)信號分析。支持向量機方法因其具有樣本數(shù)量少且泛化能力強的優(yōu)點,適用于風機齒輪箱的故障診斷系統(tǒng)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

總體設計方案框架圖

圖 2 2 風力發(fā)電機結構示意圖Fig.2 2 Structure of wind turbine風力發(fā)電機的葉片轉速一般為 10r/m 到 20r/m，遠遠無法達到發(fā)求，這樣就需要通過增速齒輪箱將主軸的低轉速提高到發(fā)電機發(fā)速，增速齒輪箱內部是由一系列輪系組成的多級增速機構，一般齒輪系和兩到三級的平行軸系，低速輸入級采用行星齒輪傳動，體積小、承載能力大并能降低由風速和風向的變化帶來的齒輪箱優(yōu)點，高速輸出級采用平行齒輪系，行星輪系配合平行齒輪系可構緊湊，減小機頭和齒輪箱的體積，在較小的空間下實現(xiàn)較大的受較大的軸向和徑向力。齒輪箱典型結構如圖 2 3[24]，Z2 為太陽輪，Z4 為與齒輪箱一體的內齒圈，太陽輪 Z2 和行星輪 Z3、Z，Z6 和 Z5 構成平行齒輪系一級加速，Z7 和 Z8 構成平行齒輪系輪箱經(jīng)過一級行星輪系和兩級平行軸輪系升速后，可以將主軸的大的倍數(shù)供發(fā)電機發(fā)電，框線以內部分為最后一級加速，其速度故障，故本實驗臺模擬該部分。

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文想的方法是直接監(jiān)控里面的軸承和齒輪，在實際風力發(fā)電機當中，由于結工作環(huán)境的制約，軸承和齒輪的信號無法直接測得，傳感器只能安裝在齒上，對于一個擁有一級行星輪系和兩級平行輪系齒輪箱，輸入軸的軸承的信號可以反映第一級行星輪系的狀態(tài)，輸出軸的軸承的振動信號可以反映級輪系的狀態(tài)，為能夠監(jiān)控第二級齒輪系和行星齒輪的狀態(tài)，還需要采集輪和中間軸軸承的振動信號[23]。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3288507