不确定问题在风力发电机故障诊断中的研究

风力发电机故障诊断往往通过测试手段和诊断理论对风力发电机的运行状况进行推理,找到故障机理及原因,但实际采集到的数据信息大多在不确定因素工况工作下采集的,又由于风力发电机本身设备结构的复杂性、运行环境的恶劣性,使得风力发电机的故障表现与故障原因之间不是简单的映射关系。存在着各种随机的、模糊的、不确定的因素,针对不确定性,目前有很多不确定理论和方法用来解决风力发电机故障诊断的问题。     

柴油发电机积极隔振的实验研究

为对12000-DE柴油发电机进行振动控制,该文通过不同减振器的减振实验,测量发电机的振动特性,对隔振效果进行比较,并运用于实际的隔振工程,起到很好的效果.在文中分析了该装置的特点,总结了隔振实验中应该注意的事项,并提出了改进措施,对今后柴油发电机的隔振实验和实际工程具有一定的借鉴意义.     

标高对俄制1000MW机组三支撑轴系振动影响研究

建立了发电机—励磁机三支撑轴系动力学分析模型,分析了励磁机不平衡和发电机反对称不平衡激励下轴系振动响应特性。指出尾轴承标高较低时,轴系振动响应灵敏。不同标高下,振动响应影响系数幅值和相位有较大分散度。励磁机振动同时受发电机二阶不平衡和励磁机本身不平衡的影响,容易产生较大振动。为了降低励磁机振动,安装时可以适当抬高尾轴承标高。     

风力发电机叶片的疲劳特性测试

以1.5MW水平轴风力发电机的叶片作为研究对象,通过测试叶片材料的S-N曲线,分析叶片根部的载荷谱,采用Miner疲劳累计理论对叶片的疲劳寿命进行分析评估,探索大型风电机组叶片的疲劳特性,评价叶片设计是否符合要求。结果表明:叶片挥舞方向为风力发电机组的主要损伤方向。     

双馈风力发电机高效节能散热系统研究

随着风力发电机单机容量越来越大,机舱、发电机的加热和散热问题成为人们关注的焦点。传统的发电机空气冷却系统和冬季机舱加热系统耗电量越来越大,且很难满足机组稳定散热的需要,本文提出了一种高效节能的发电机空气冷却系统,详细分析了这种冷却系统的优势。对大功率的风力发电机散热系统设计和研究具有较强的参考价值。     

风力发电机传动系统无极变速的研究

本文在研究传统风力发电机传动系统的基础上,发现和总结其缺点,得到改进需求,提出一种改进的无级变速风力发电机传动系统,并给出其原理图和详细功能解释,在满足传统传动系统功能的前提下增加了无级变速功能,减小了输出轴的速度波动,对优化风力发电机的传动性能有一定的参考意义。     

基于CEEMDAN-TSMPE-PCA风力发电机齿轮箱高速轴承故障诊断技术

针对风力发电机组轴承故障信号微弱、不易提取、识别困难等问题,提出基于自适应白噪声完备经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)、时移多尺度排列熵(Time-Shift Multiscale Permutation Entropy, TSMPE)、主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)相结合的振动信号降噪算法,结合改进人工鱼群(Improved Artificial Fish Swarm Algorithm,IAFSA)优化支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类算法,实现风力发电机轴承的故障诊断。首先将风力发电机轴承原始振动信号进行CEEMDAN分解,得到一系列由高频到低频的IMF分量,通过相关系数筛选出经CEEMDAN分解后所产生虚假分量以及残余噪声分量并进行剔除,再通过峭度值在剩余分量中筛选出包含故障信息较多的IMF分量进行信号重构;其次,采用TSMPE计算重构信号的敏感特征值,经PCA选择后组成特征向量;最后,以IAFSA优化SVM,训练IAFSA-SVM多分类故障分类器,实现风力发电机轴承故障识别。将该方法与其他组合方法进行比较,证明所提方法在风力发电机轴承故障诊断中具有优越性和有效性。     

虚拟式风机噪声音调分析仪的设计与实现

为了实现风力发电机噪声的精确评估,研究了基于IEC 61400-11标准的风力发电机噪声音调分析的方法,设计了音调分析仪的软件架构和工作流程,在此基础上利用虚拟仪器技术开发了虚拟式风力发电机噪声音调分析仪.音调分析仪的实际应用结果表明,其分析结论与国际权威的风力发电机认证机构MEASNET成员单位的分析结论保持一致,可以将其用作衡量风机性能指标的分析仪器.     

北京地铁采用调频式钢轨减振器抑制钢轨振动的试验研究

北京地铁剪切型减振器扣件区段大量出现钢轨波磨现象,经调查和测试分析发现:剪切型减振器扣件轨道系统在200~400Hz频段内的轮轨共振效应是引发钢轨波磨的主要原因,而剪切型减振器扣件轨道系统在此频段内阻尼过小,无法有效抑制钢轨振动。在轨腰处安装一种调频式钢轨减振器来抑制钢轨振动,进而抑制波磨发展,并在北京地铁亦庄线进行了现场试验,主要测试指标为调频式钢轨减振器安装前后钢轨振动衰减率和钢轨振动加速度。试验结果表明:安装调频式钢轨减振器,大大提高了剪切型减振器扣件轨道系统在200~400 Hz频段内的钢轨振动衰减率,有效地抑制了此频段内钢轨的振动。     

关于风力发电机转盘轴承的设计与制造研究

近年来,随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异,风力发电机作为一种全新的能源基础设施应运而生,这不仅有效的解决了我国能源紧张的问题,而且有效的控制了环境污染的形势。风力发电机转盘轴承作为一种特大型的轴承,不仅有着较为复杂的受载形式,拆装和日常维护也较为困难,所以对风力发电机转盘轴承的设计和制造研究始终是人们关注的焦点之一。本文主要从风力发电机转盘轴承的组成、设计和具体制造三个方面对其进行研究分析。     

行星齿轮传动装置振动超标问题的分析与排除

某带行星齿轮减速器的发电机组在满负荷额定转速工况下,出现减速器轴承及发电机后轴承处横向振动偏大的故障现象。通过振动频谱分析,确定了减速器的三个行星轮的装配精度偏差是机组振动偏大最主要的影响因素。在重新拆检复装后,提高行星轮与内齿圈的装配精度,验证试验结果表明,机组振动偏大的故障现象即可消除。     

气隙偏心对汽轮发电机定转子振动特性的影响

分析了气隙偏心故障时汽轮发电机定转子径向振动特征。首先通过分析发电机气隙偏心时气隙磁场变化,计算得到气隙磁导和气隙磁密表达式,然后得到作用于转子的不平衡电磁力特性和作用于定子的脉振电磁力特性,最终得到定转子径向振动特征。对于转子,静偏心将激发转子2倍机械转频的振动;动偏心将激发转子与转子机械转频同频的振动。对于定子,静偏心将激发定子2倍机械转频的振动;动偏心或动静复合偏心将激发定子1倍、2倍、3倍、4倍机械转频的振动。并实测了SDF-9型故障模拟发电机静偏心时振动信号,与理论分析结果基本吻合。     

小型医用制氧机振动噪声测试与降噪设计

为降低制氧机的运行噪声,在对制氧机的壳体振动和辐射噪声测试分析后,发现主要的噪声源是壳体振动和空气压缩泵工作噪声。根据制氧机结构振动的传递路径,在空气压缩泵和底板之间加装弹簧减振装置,同时在壳体内表面粘贴隔声吸声材料。试验结果表明,降噪措施能有效减小制氧机结构振动,降低工作噪声,降噪后制氧机工作状态噪声由51.9 dB(A)降低到44.3 dB(A)。     

永磁发电机在离网型风电系统中运行特性的测试分析

通过实验分析法,针对某400W风力发电的永磁同步发电机运行特性进行了测试和分析。为了能准确、有效地对发电机的特性参数进行综合测试,搭建了发电机特性综合测试系统平台,系统采取VVVF交交变频器自动控制的三相异步电动机直接驱动发电机的运转方式,并配备专业化的EDA9033G数据采集器和JW-1型扭矩仪,实现了对发电机电压、电流、频率、功率、转速、转矩等参数的实时监测、显示、存储等功能。依据实验所得数据,拟合了发电机空载特性、输出特性、效率特性、外特性及转矩特性曲线。通过分析各曲线,对该永磁同步发电机的性能做出了评价,并以提高离网型风电机组的风能捕获效率为依据,提出了永磁发电机应具有的最佳性能。     

脉动流发生装置诱导弹性管束振动的实验研究

为了实现对换热器内弹性管束振动的有效激发和控制,提出了一种新型脉动流发生装置,搭建了脉动流诱导弹性管束振动测试实验台,测试了换热器内各排弹性管束在不同工况下的振动响应。结果表明:在脉动流发生装置诱导下,弹性管束主要有两个振动频率,一个频率基本不受入口流速的影响,另一个频率随入口流速的增加而增加;提出的脉动流发生装置,一方面使弹性管束的振动强度明显增加,另一方面在一定程度上解决了各排弹性管束振动不均的问题。     

考虑隔振性能的动力总成悬置系统多目标优化

某工程机械动力总成悬置系统能量分布比较合理但隔振效果不理想,为此在ADAMS软件中,以系统能量解耦和振动传递率最小为优化目标,对悬置系统模型进行仿真,得到动力总成悬置系统优化悬置参数。对优化前后的悬置元件进行多工况隔振测试。分析和测试结果表明,优化后悬置系统能量解耦程度和隔振性能均达到满意效果。     

中国先进研究堆备用柴油发电机组的抗震动力学分析

对10MW高温气冷堆(HTR-10)和中国先进研究堆(CARR)的SSE地震地表谱进行了比较,采用分析法与HTR-10备用柴油发电机组的抗震试验数据相结合的方法,对中国先进研究堆(CARR)的备用柴油发电机组进行了抗震动力学分析。由于两个堆所采用的备用柴油发电机组型号相同,HTR-10备用柴油发电机组的振动试验谱在局部不能包络CARR堆的地表谱,同时试验表明该柴油机组的非线性动力学特性较弱,因此首先建立了该柴油发电机组的复杂的有限元分析模型,通过对比模态分析的结果和试验的结果,保证了该模型的准确性,然后按照核安全规范要求,在该模型上施加CARR堆的地表谱,进行反应谱法抗震分析。这是国内首次独立用分析法完成的对这类设备的抗震检验,并得到了核安全部门的认可。同抗震试验法相比,本方法不但能够有效地验证CARR堆柴油发电机组的抗震性能,而且可以大大缩短工程进度、提高工程经济性。     

汽轮发电机进相能力分析及试验验证

发电机进相运行是发电机在保持正常有功输出的情况下调节励磁,使发电机欠励磁运行,并从系统中吸收无功的一种运行方式,其进相深度一般受发电机静态稳定极限、定子端部构件发热等因素制约。在对发电机进相运行特征、功角变化及进相运行限制因素分析的基础上,以某火电厂600 MW发电机组为例,分析并记录发电机功角、定子电压、厂用电压等电气量及发电机端部温升在进相试验中的实时数据和变化情况,验证了发电机进相运行深度及其限制因素,检验了自动励磁调节器在进相运行中的调节性能及稳定性,为发电机组后续进相运行实践提供数据支撑,提出的改善策略可有效提升机组进相运行能力。     

某300MW发电机转子异常振动分析及预防

通过对某公司#1发电机发生误强励前后发电机空载特性参数及转子绕组的交流阻抗和功率损耗等测试数据分析,论述了强励电流冲击对发电机转子绕组的影响以及机组异常振动与发电机转子绕组匝间短路的关系,并提出相应的防范措施。     

船用高速发电机基波磁场下机座电磁振动

以船用高速同步发电机为对象进行电磁振动特性分析。用有限元法计算空载下电机基波气隙磁场引起的径向电磁力波在机座机脚处垂向振动加速度。通过对不同机座安装方式、材料刚度及结构阻尼的振动仿真对比,分析影响振动加速度主因及有限元模型简化处理对计算结果影响。用三维谐波场及瞬态场有限元法计算机脚振动加速度,用电动机运行法测试发电机空载下机座机脚振动加速度。结果表明,仿真与试验结果基本一致,机座及机脚振动受机座安装方式影响较大,定子振幅受材料弹性模量响应较大,在弹性安装/自由状态下机座形变分布主要受结构阻尼影响。该结果可为船用高速电机减振降噪设计、研究提供依据及参考。