基于振動和載荷監(jiān)測的風力發(fā)電機組失效分析.pdf

1、隨著風電場建設(shè)數(shù)量日益增多,風力發(fā)電機組的維護成本越來越受到關(guān)注,風力發(fā)電機組在線監(jiān)測與故障診斷及失效分析系統(tǒng)的應用能夠較明顯地減少機組維護成本,增加風電場效益。本文以風力發(fā)電機組為研究對象,重點研究了利用風力發(fā)電機組振動和載荷監(jiān)測數(shù)據(jù)來對機組進行健康性評價,分析機組的故障失效部位、判斷失效程度及關(guān)鍵部件失效時間,為開發(fā)風力發(fā)電機組預知維護系統(tǒng)提供關(guān)鍵技術(shù)。
　　 研究了風力發(fā)電機組傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),應用Solidworks201

2、0軟件建立了機組傳動系統(tǒng)三維模型,分析了機組傳動系統(tǒng)故障失效模式及關(guān)鍵零部件的失效形式。對某集團十六個風電場的六種機型進行振動測試,研究了典型機組振動測試傳感器布置方式和機組振動在線監(jiān)測傳感器布置原則和方法,依據(jù)VDI3834標準,總結(jié)了機組振動信號分析的一般步驟。應用威銳達振動分析軟件對實際采集得到的振動信號進行分析,總結(jié)了每種機組典型的故障失效形式和失效部位以及各種分析方法對各類故障的敏感程度,追蹤了某種機組的發(fā)電機軸承批量故障特征

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)了該集團六種機型易失效的關(guān)鍵零部件類型,建立了各個風電場的機組健康管理檔案,也為后續(xù)的機組疲勞失效分析提供了可靠地分析依據(jù)。
　　 研究了風力發(fā)電機組運行工況和運行時所受的載荷,分析了機組載荷測試應變片的布置原則,選取了輪轂坐標系對機組進行了全工況載荷測試,應用Python軟件編程剔除測試載荷數(shù)據(jù)中的干擾點和理論不可能點,為機組失效分析提供數(shù)據(jù)支持。以機組齒輪箱行星架為疲勞壽

4、命分析對象,對其進行受力分析和運行狀態(tài)分析,應用ANSYSWorkbench12軟件對行星架進行前處理,得到其單位載荷和單位轉(zhuǎn)矩靜應力分析結(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)、靜應力分析結(jié)果和循環(huán)次數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)對行星架進行疲勞分析,得到分析文件rst;應用經(jīng)典ANSYS12對分析結(jié)果進行后處理,得到行星架的疲勞壽命云圖和剩余循環(huán)次數(shù),建立了風力發(fā)電機組預知維護檔案,為風力發(fā)電機組在線監(jiān)測與故障診斷及失效分