基于總體局域均值分解的風(fēng)電主軸承振動(dòng)診斷方法研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化石能源短缺和環(huán)境惡化問題日益嚴(yán)峻，風(fēng)電能源作為清潔可再生能源的典型代表，正逐漸受到全球的廣泛關(guān)注。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，主軸承同時(shí)承受徑向載荷、橫向載荷和傾覆力矩的共同作用，而且在強(qiáng)風(fēng)的交變載荷沖擊作用下，其很容易出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行。所以，針對風(fēng)電機(jī)組的主軸承的故障診斷技術(shù)研究，對于保障整個(gè)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的安全運(yùn)行有著重大的意義。
　　本文以風(fēng)電主軸承為研究對象，研究了風(fēng)電機(jī)組的主軸承故障診斷方

2、法，具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）基于Hertz接觸理論，分析了主軸承的滾子-滾道的接觸模型和故障機(jī)理，并且分析了軸承典型故障特征頻率的計(jì)算公式，為后續(xù)的故障診斷研究奠定基礎(chǔ)。
　?。?）首先闡述了總體局域均值分解（ELMD）的模糊熵和IGK聚類相結(jié)合的故障診斷方法的原理和算法；又采用極值延拓法處理了ELMD分解的端點(diǎn)效應(yīng)問題；在GK聚類的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了初始聚類中心的選擇。最終，采用實(shí)際軸承故障數(shù)據(jù)，對ELMD分解的模糊熵和

3、IGK聚類相結(jié)合的故障診斷方法進(jìn)行了驗(yàn)證。
　?。?）針對風(fēng)電主軸承故障振動(dòng)信號(hào)的采集，進(jìn)行了主軸承試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先，基于相似理論，對風(fēng)電主軸承進(jìn)行了縮尺模型的設(shè)計(jì)；其次介紹了試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理；然后，選取合適的傳感器，確定合適的測點(diǎn)位置，以及對數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和傳輸?shù)冗M(jìn)行了分析；最后，基于LabVIEW圖像編程軟件，設(shè)計(jì)了風(fēng)電主軸承的故障診斷系統(tǒng)。
　　（4）采集主軸承正常、外圈故障和滾動(dòng)體故障的振動(dòng)信號(hào)，將所采用的