针对传统的频谱分析方法在非平稳工况下导致的"频谱模糊"现象,利用信号模型和阶次分析的方法对风电机组齿轮箱进行了故障诊断研究。建立了非平稳工况下齿轮箱高速级的振动信号模型,推导了其时频谱及阶次谱结构,利用阶次分析的方法分析了振动信号的阶次谱,提取了齿轮故障特征。最后,利用真实风场齿轮箱振动数据进行分析,对齿轮箱故障进行了准确识别。

齿轮箱是风力发电机组的关键传动部件,长期承受复杂的非平稳负载,容易出现裂纹、断齿、磨损等齿轮故障,造成安全事故及经济损失,对其进行故障诊断意义重大。针对传统的频谱分析方法无法满足非平稳工况下风电机组齿轮箱故障诊断的问题,利用阶次分析的方法对齿轮箱进行了故障诊断研究。分析了阶次分析方法的基本原理,推导并总结了齿轮箱特征阶次,最后,利用阶次分析方法对真实风场数据进行分析,准确识别了齿轮箱中的故障。

旋转机械是工业上应用较为广泛的机械。许多大型旋转机械都是石化和电力等行业中的关键设备。首先以烟气轮机为例,阐述了预测维护的重要性;然后将现有的旋转机械故障预测方法整体分为定性分析法和定量分析法两大类,分别介绍了各种方法的实际应用情况;最后,探讨了旋转机械故障预测技术的难点问题以及发展趋势。

提出一种基于SCADA数据协整分析的风电机组状态监测方法。利用风力发电机SCADA数据的协整过程得到的协整残差用于风力发电机运行状态监测。取内蒙古包头市金杰公司某1.5 MW双馈风力发电机在不同环境和运行条件下的实验数据,对所提方法有效性进行验证。对风力发电机的多个过程参数进行了两阶段的协整处理,数据趋势具有非线性特征。用已知故障案例对该方法进行了测试。结果表明:该方法能有效地对风力发电机运行状态进行监测。

针对风力发电机变转速工况,采用集中质量参数法建立了变速风电行星齿轮传动系统的动力学模型,通过傅里叶级数将时变啮合刚度转化为啮合频率的函数形式,根据仿真的线性升速曲线,分析了变转速对齿轮副时变啮合刚度的影响,并利用龙格库塔法求得了传动系统中各齿轮的动态响应.在此基础上,对风电齿轮箱试验台升速过程测试信号进行分析,验证了所建变转速风电行星齿轮传动系统动力学模型的有效性.

对单自由度干摩擦振子的非平稳随机响应进行了分析.仿真结果表明,干摩擦振子的随机响应中会出现粘滑现象.在较宽的频率范围内,干摩擦对振子的随机响应具有抑制作用,随着摩擦力增大,振子响应幅值和响应时变方差均减小.