风力发电机组滚动轴承故障诊断仿真研究

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1、第33卷第12期计算机仿真2016年12月文章编号：1006—9348(2016)12—0105—04风力发电机组滚动轴承故障诊断仿真研究王靖飞，翟永杰(华北电力大学电力系(保定校区)，河北保定071000)摘要：对风力发电机组滚动轴承故障进行准确诊断，可以对故障进行及时维修，提高风力发电机组滚动轴承的使用寿命。进行故障诊断时，需要对滚动轴承故障类型进行分类后，并与数据库中已知的故障类型进行比对，而传统方法使用经验模式对故障信号进行分解，提取故障信号的特征向量完成诊断，但不能对故障类型进行分类和比对，故障诊断时间较长，精度低、效果差。提出一种新的时频维数的风力发电

2、机组滚动轴承故障诊断方法。依据多重分形的定义及分形几何学相关原理，依据滚动轴承时频维数确定轴承故障类型，并将同数据库中的数值进行对比，实现滚动轴承故障的检测。仿真结果表明，改进方法可以对风力发电机组滚动轴承是否发生故障进行准确的判断，在风力发电机组滚动轴承故障发生初始时间就可以进行诊断和报警，同时还能对滚动轴承故障的类型进行准确判断，实用性强。关键词：时频维数；滚动轴承；故障诊断中图分类号：TM614文献标识码：BWindGeneratingSetRollingBearingFaultDiagnosisSimulationResearchWANGJing—fei，

3、ZHAIYong—jie(NorthChinaElectricPowerUniversity(Baoding)，BandingHebei071000，Chian)ABSTRACT：Itcanrepairthefaulttimelyandrollingbearingservicelifeofwindgeneratingsettodiagnoseitsfaultaccurately．Thefaultdiagnosisneedstoclassifythefaulttypesandcomparetheknownfaulttypesindatabase．How—ever，t

4、raditionalmethoddecomposesthefaultsignalusingexperiencemodeandextractsthefeaturevectoroffaultsig-haltocompletethediagnosis．Itcannotclassifyandcomparethefaulttypesandleadstolongdiagnosistimeandpooraccuracyandeffect．Inthispaper，weproposeafaultdiagnosismethodforrollingbearingofwindgenera

5、tingsetbasedonnewtime—frequencydimension．Itconfirmsthefaulttypesaccordingtothetime—frequencydimensionofrollingbearingbasedonmuhi—fraetaldefinitionandcorrelationtheoryoffraetalgeometry．Italsocomparesthevalueinthesam．edatabasetoachievethefaultdiagnosisofrollingbearing．Thesimulationresul

6、tsshowthatthemodifiedmethodCanjudgewhethertherollingbearingbreaksdownaccuratelyandcanalsojudgetherollingbearingfaulttypesaccuratelyinthemeantime．Ithasgoodpracticability．KEYWORDS：Time—frequencydimension；rollingbearing；Fauhdiagnosis1引言轴承是机械设备中关键的部件，对其故障进行有效诊断是风力发电机组滚动轴承研究领域的热点问题¨。1。传统方法

7、主要采用基于EMD和免疫参数自适应SVM方法哺]、基于改进小波神经网络方法o“、基于故障特征频率的阶比双谱方法¨J、基于经验模态分解和散度指标的方法进行风力发电机组滚动轴承故障诊断旧1，但这些传统方法不能收稿日期：2016—07—08修回日期：2016—07—20对故障类型进行分类和比对‘”3，故障诊断时间较长、精度低、效果差。提出一种新的基于时频维数的风力发电机组滚动轴承故障诊断方法，并通过仿真对其诊断性能进行验证。2风力发电机组滚动轴承动态系统原理对风力发电机组滚动轴承动态系统基本结构进行分析，能够更好的检测轴承故障阻6

8、。滚动轴承主要由外圈、内圈、滚动体以及

9、保持架构成