基于EMD的風(fēng)力發(fā)電機組行星齒輪故障診斷方法研究.pdf

1、行星齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機組增速傳動系統(tǒng)的核心部件，針對行星齒箱的故障診斷對風(fēng)電機組正常穩(wěn)定的運行具有重要意義。
　　定子電流分析法(MCSA)為行星齒輪箱的故障診斷提供一種非侵入式的方法，通過檢測電氣信號的變化來診斷機械部分故障。經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法（EMD）將復(fù)雜的信號分解成有限個本征模態(tài)函數(shù)(IMF)之和，有效的IMF信號具有自適應(yīng)性和正交性的特點?？紤]到行星輪故障信號的非平穩(wěn)性和時變調(diào)制特點，本文將EMD法和定子電流法結(jié)合應(yīng)用到行星

2、輪的故障診斷中，提出基于EMD的行星輪故障的頻率解調(diào)方法，并從仿真和實驗兩方面進行驗證。
　　首先，在建立行星齒輪故障信號模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合齒輪故障在定子電流信號頻譜中的體現(xiàn)，推導(dǎo)出故障在定子電流頻譜中的頻譜表達式，并分析出行星齒輪故障在定子電流頻譜以及瞬時頻率的Fourier頻譜中的體現(xiàn)形式。其次，分別在Matlab/Simscape和Matlab/Simulink下建立齒輪傳動模型和發(fā)電系統(tǒng)模型，在傳動系統(tǒng)正常和發(fā)生機械故障狀

3、態(tài)下采集定子電流信號和定子電壓信號，將仿真數(shù)據(jù)進行EMD分解，對有效的IMF分量和有效IMF分量的瞬時頻率的Fourier頻譜進行分析，提取出模擬故障在電信號中的故障信息成份；最后，搭建模擬風(fēng)力發(fā)電機組實驗臺，在行星輪正常和故障狀態(tài)下采集定子電流信號和定子電壓信號，將實驗數(shù)據(jù)進行EMD分解，對有效IMF分量和有效IMF分量瞬時頻率的Fourier頻譜進行分析，提取出行星輪故障在電信號中的故障信息成份。
　　研究結(jié)果表明，行星輪的故