智能故障诊断技术与专家系统课程ppt.ppt

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1、智能故障诊断技术福特公司在检查设备时，曾发现一台大型电机运转时有异响，但毛病在哪却无法“确诊”，于是请来了斯坦门茨，斯坦门茨仔细地听了听，敲了敲，然后在电机外壳上画了条线，等到技工打开电机，才果然发现毛病在那里。事后，福特公司爽然支付了1万美元。什么？就这么听听敲敲就值1个万？一时间人们议论纷纷，斯坦门茨会意，便在领款单的背面写道：“画一条线值1美元，知道在哪里画值9999美元。”9999目录关于故障以及故障诊断新能源——风电风电机组结构介绍常见故障介绍风电机组状态监测和故障诊断风电机组故障智能诊断

2、总结定义：机械设备在运行过程中，丧失或降低其规定的功能及不能继续运行的现象。（规定功能是指在设备的技术文件中明确规定的功能。失效有时也被称为一种故障，也可能是设备工作中丢失也是一种故障，但这些故障却是可修复的。）故障的定义故障的定义两层含义：1、机械系统偏离正常功能，它的形成原因主要是因为机械系统的工作条件（含零部件）不正常而产生的，通过参数调节或零部件修复又可以恢复到正常功能。2、功能失效，是指系统连续偏离正常功能，且其程度不断加剧，使机械设备基本功能不能保证。一般零件失效可以更换，关键零件失效，

3、往往导致整机功能丧失故障的分类故障的类型：按工作状态分1、间歇性故障2、永久性故障按发生时间分1、早发性故障2、突发性故障3、渐进性故障4、复合型故障按表现形式分1、功能故障2、潜在故障按产生原因分1、人为故障2、自然故障按造成的后果分1、致命故障2、严重故障3、一般故障4、轻度故障故障通常不能单纯的用一种类别去界定，往往是复合型的。故障的特点特点：1、多样性2、层次性3、多因素和相关性4、延时性5、不确定性6、修复性故障产生的原因故障产生的主要因素一、制造和修理因素1、材料的选择2、加工质量3、装

4、配质量二、使用因素1、工作负荷2、工作环境3、设备保养和操作技术故障的危害危害：1、机组的故障停机会引起生产装置的停产，给企业、社会、国家造成巨大的经济损失2、故障可能导致事故，造成设备损坏、人员伤亡。故障诊断的目的故障诊断的根本目的就是要保证机组的安全、稳定、长周期、满负荷、优良运行，主要为：1、对机组的运行中各种异常状态做出及时、正确、有效的判断，预防和消除故障，或者将故障的危害性降低到最低程度；同时对设备运行进行必要的指导，确保运行的安全性、稳定性和经济性。2、确定合理的故障检修时机及项目，既

5、要保证设备的带病运行时安全、不发生重大设备故障，又要保证停机检查时发现设备有问题，合理延长设备的使用寿命和降低维修费用。3、通过状态监测，为提高设备的性能而进行的技术改造及优化运行参数提供数据和信息。故障诊断的任务故障诊断的任务主要包括三个方面1、监视机组的运行状态，判断其是否正常2、预测将来发生的趋势，提供消除故障的思路3、指导机组的运行和维修故障诊断的思路思路如下：1、辨别故障的真伪2、确认故障的类型3、评估故障的程度4、确定故障的部位5、判断故障发展的趋势一、新能源——风电风力发电是世界上公认

6、的最接近商业化的可再生能源技术之一。在当今强调保护环境、可持续发展的背景下，不消耗化石燃料、无环境污染的风电被认为是最清洁的能源利用形式。由于大部分机组安装在偏远地区，负荷不稳定等因素，不少机组都出现了运行故障，直接影响风电的安全性和经济性。服役超过20年的风电机组，其运行维护费用占能源成本的10%～20%；海上风电机组由于运行环境更恶劣、维护操作更困难，这个比例更是高达30%～35%。因此，风电机组的故障诊断尤为重要，这是保证机组长期稳定运行和安全发电的关键。二、风电机组结构介绍风电机组在实际应用

7、中多采用齿轮箱升速型结构。常见的升速型水平轴风电机结构如左图所示，主要由风轮、变桨机构、传动系统、偏航系统、发电机、控制系统、机舱和塔架等构成。三、常见故障介绍（1）风电机组多安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，常年经受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击和酷暑严寒极端温差的影响，从而导致其故障频发。三、常见故障介绍（2）由上图可知，常见的几种故障为：1.齿轮箱故障齿轮箱的作用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。齿轮箱在使用过程中将承受静态和动态载荷，从而可能

8、产生各种类型的故障。2.电气系统故障电气系统的其故障率高达17.5%。它的故障种类主要有短路、过电流、过载、过电压、欠电压、过温、接地、无法启动变频器等故障。3.发电机故障发电机的作用将旋转的机械能转化为电能。它的故障表现为：内部电气不对称，气隙磁通和相电流谐波分量增加，转矩波动增强、均值下降等。此外，油温过高、振动过大、轴承过热、有不正常杂声和绝缘损坏也是发电机的常见故障。四、风电机组的状态监测风力发电机组的状态监测技术主要分为以下几种：振动分析、油液监测、热成像技