基于振動和載荷監(jiān)測的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組失效分析.pdf

1、隨著風(fēng)電場建設(shè)數(shù)量日益增多,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)成本越來越受到關(guān)注,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測與故障診斷及失效分析系統(tǒng)的應(yīng)用能夠較明顯地減少機(jī)組維護(hù)成本,增加風(fēng)電場效益。本文以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對象,重點研究了利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動和載荷監(jiān)測數(shù)據(jù)來對機(jī)組進(jìn)行健康性評價,分析機(jī)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組預(yù)知維護(hù)系統(tǒng)提供關(guān)鍵技術(shù)。
　　 研究了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),應(yīng)用Solidworks201

2、0軟件建立了機(jī)組傳動系統(tǒng)三維模型,分析了機(jī)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(tuán)十六個風(fēng)電場的六種機(jī)型進(jìn)行振動測試,研究了典型機(jī)組振動測試傳感器布置方式和機(jī)組振動在線監(jiān)測傳感器布置原則和方法,依據(jù)VDI3834標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)了機(jī)組振動信號分析的一般步驟。應(yīng)用威銳達(dá)振動分析軟件對實際采集得到的振動信號進(jìn)行分析,總結(jié)了每種機(jī)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(jī)組的發(fā)電機(jī)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(tuán)六種機(jī)型易失效的關(guān)鍵零部件類型,建立了各個風(fēng)電場的機(jī)組健康管理檔案,也為后續(xù)的機(jī)組疲勞失效分析提供了可靠地分析依據(jù)。
　　 研究了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行工況和運(yùn)行時所受的載荷,分析了機(jī)組載荷測試應(yīng)變片的布置原則,選取了輪轂坐標(biāo)系對機(jī)組進(jìn)行了全工況載荷測試,應(yīng)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(jī)組失效分析提供數(shù)據(jù)支持。以機(jī)組齒輪箱行星架為疲勞壽

4、命分析對象,對其進(jìn)行受力分析和運(yùn)行狀態(tài)分析,應(yīng)用ANSYSWorkbench12軟件對行星架進(jìn)行前處理,得到其單位載荷和單位轉(zhuǎn)矩靜應(yīng)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(yīng)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(jìn)行疲勞分析,得到分析文件rst;應(yīng)用經(jīng)典ANSYS12對分析結(jié)果進(jìn)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組預(yù)知維護(hù)檔案,為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測與故障診斷及失效分