风力发电机故障模拟试验台装置研制

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近年来，风力发电在我国得到了迅速发展。然而，在大力发展的同时，也出现了很多问题。风机齿轮箱的故障损坏即是其中的重要部分，对于陆上型风力发电机组，仅运行维护成本就占了单位电价的(10-15)%，对于离岸型风力发电机组，其比例接近(25～30)%I”。因此，研制风力发电机故障模拟试验台用于研究风力发电机状态监测与故障诊断方法，降低运行与维护成本十分必要。目前已有很多风力发电机故障模拟试验台在高校及科研机构得到研究实现。大连某大学研制的-级平行轴传动风机故障模拟试验台目，在风机的状态监测与故障诊断算法研究上取得了-定进展，但是试验台结构过于简单，与实际情况相差较大。对风机的- 般故障诊断方法的研究已有很多，文献ll对风力发电机组状态监测系统与故障诊断方法的研究现状进行了-定的介绍。哈尔滨某大学的文献p嗵过风机故障模拟试验台对风力发电机齿轮箱轴承及高速端的齿轮采用阶次分析和支持向量机的方法进行了研究，取得了-定成果 ，但是试验台功能单-且仅模拟了风机叶轮的转矩特性。现有搭建的风力发电机故障模拟试验台多是只用电动机来模拟风机叶轮的转矩特性，而忽略了风机齿轮箱的角速度输入 ，如果仅对风电机组的最终电力输出特性、并网等研究，这种拖动试验台是可行的，但如果要涉及到风电机组机械结构的研究，就必须考虑机组所受的主要或全部负载。就有无飞轮结构而言，风力发电机模拟平台可分为两种：带有飞轮结构和不带飞轮结构。不带飞轮结构的风电模拟平台，必须建立准确的传动系统模型，充分考虑系统的惯性，实现起来较复杂，并且不能充分模拟机组所受的负载。带有飞轮结构的风电模拟平台，能真实反映传动系统的隈性，充分模拟机组所受的负载，与实际风机情况更接近。如文献 t对3MW风力发电机研制了故障模拟试验台，与实际风机相似度高，效果较好。为了充分模拟实际风机齿轮箱的输入，采用带飞轮结构的风电模拟平台，风力发电机传动系统的等效惯性及转矩特性计算采用