直驅式風電機組軸承振動監(jiān)測與故障診斷.pdf

1、由化石燃料消耗引起的重度霧霾天氣，給全國人民的生活帶來了嚴重的災難。在此情況下，風能作為新的可再生能源受到各國政府前所未有的重視。而目前大型風力發(fā)電機組制造技術已經趨向成熟，特別是直驅式風電機組作為近年來風電機組發(fā)展的最新趨勢，得到了廣泛的應用。然而風電機組受到運行環(huán)境的制約，導致其故障率較高，影響其可靠性。
　　風電機組中的軸承作為風電機組傳動系統(tǒng)的關鍵部件，其故障有各自的特點。主軸軸承由于其長時間受力不均勻而形成疲勞破壞;偏航

2、和變槳軸承直接暴露在空氣環(huán)境中，容易受到惡劣環(huán)境氣流的影響，通常會在機艙和葉片上形成巨大的傾覆力矩，導致偏航和變槳軸承內外圈和滾動體上承受巨大的接觸應力，造成軸承內部變形，以及風沙、塵土、潮濕等惡劣環(huán)境容易造成軸承磨損和銹蝕等故障。因此，對于風電機組軸承的故障特點進行監(jiān)測診斷，對于了解軸承故障產生的機理，對軸承進行維護保養(yǎng)，預防軸承的故障產生，減少引軸承故障引起的經濟損失等都具有重要的實際意義。
　　本文從以下幾方面對風電機組軸承

3、進行深入的研究:
　　(1)通過風電機組的運行狀況和受力情況，分析了風電機組軸承的結構特征、工作狀況、故障類型及故障產生的原因。針對軸承故障的振動機理、頻率特性和信號特征等，由此為基礎搭建了風電軸承故障的振動測試系統(tǒng)。
　　(2)針對風電機組軸承的故障特征進行診斷，其結論是:倒頻譜方法對于風電軸承故障的主要特征頻率產生的調制邊頻成分具有明顯的識別作用。廣義倒頻譜對風電軸承在強噪聲干擾情況下的故障特征能夠進行有效的診斷。包絡譜

4、方法通過解調分析來提取軸承故障的調制信息，對風電軸承故障的特征頻率、諧波頻率和調制邊頻成分具有一定的辨識作用。
　　(3)通過對風電機組主軸和偏航軸承的正常及故障兩種情況進行對比分析，驗證了上述分析方法的有效性。針對正常和故障軸承的運行特性、振動特點、信號特征、故障部位等情況進行對比，得出了如下結論:倒頻譜方法和包絡譜方法在主軸和偏航軸承故障診斷中都具有一定的局限性，在主軸軸承故障診斷中倒頻譜方法比包絡譜方法顯示結果更加清晰和準確