一种检测风力发电机组轴承故障的方法

摘要

本发明提出一种检测风力发电机组轴承故障的方法，首先采集风力发电机组转子的瞬时角速度信号，其次根据风力发电机组转子的瞬时角速度信号是否等于转子稳态工作时的稳定角速度来判断转子是否发生扭转振动，若转子发生扭转振动，则采用包络解调法分析采集的转子瞬时角速度信号，若采集的转子瞬时角速度信号中包含轴承故障特征频率，则表示风力发电机组轴承发生故障。本发明直接从风力发电机组轴系上测得扭转振动信号，测得的扭转振动信号传递路径短，信噪比高，能清晰地反映轴承的故障信息。

主权项

一种检测风力发电机组轴承故障的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：采集风力发电机组转子的瞬时角速度信号Ωi，其中在转子的一个转动周期内，转子的瞬时角速度信号的采集次数为N，N＝FN/FS，FN为转子稳定运行时的转速频率，FS为转速测量采集系统的采样率，i＝1,2,…,N；步骤2：在转子的一个转动周期内，若采集的转子瞬时角速度信号Ω1、Ω2、…、ΩN均相等，且都等于转子稳态工作时的稳定角速度Ω0，表示转子没有发生扭转振动，轴承无故障，则重复步骤1～步骤2，继续采集风力发电机组转子的瞬时角速度信号；若采集的转子瞬时角速度信号Ωi不等于Ω0，则表示转子发生扭转振动，进入步骤3；步骤3：采用包络解调法分析采集的转子瞬时角速度信号Ωi，若采集的转子瞬时角速度信号Ωi中包含Fe、F0、Fi和Fc四个轴承故障特征频率中的一个或多个，则表示风力发电机组轴承发生故障，其中Fe为风力发电机组滚动轴承外环局部故障特征频率： F e = 1 2 ( 1 - d cos α D m ) z · F N F0为风力发电机组滚动轴承滚动体局部故障特征频率： F 0 = D m d ( 1 - d 2 D m 2 cos 2 α ) · F N Fi为风力发电机组滚动轴承内环局部故障特征频率： F i = 1 2 ( 1 + d cos α D m ) z · F N Fc为风力发电机组滚动轴承保持架故障特征频率： F c = 1 2 ( 1 + d cos α D m ) · F N d是风力发电机组滚动轴承中滚动体的直径；α是接触角，指某个滚动体与内、外环的接触平面与轴承径向平面之间的夹角；Dm是滚动体中心圆直径；z是滚动体个数。