论文总字数：23030字

摘 要

长久以来，煤炭一直是人们赖以生存的能源。然而，煤炭作为不可再生能源，已渐渐不能满足高速发展的当今社会，其对环境污染的这一问题也不能得到有效的改善。因此，寻找和开发新的清洁能源已成为世界能源领域的重中之重。在众多清洁能源中，风力发电是一个较为成熟的发电技术。其以可再生，环境友好等特点逐渐得到人们的青睐，成为了新能源的一个重要发展方向。我国的风力发电目前出于初步阶段，在许多方面仍处于较为落后的地位。我国的风力发电厂一般建在环境恶劣的地区，因此设备经常会发生各种故障损伤，并且这些损伤较难被发现。

如何提高风电机的利用率、降低设备的故障率、对潜在故障及时有效的预警?如何采取措施来避免事故的发生，切实保障风电机安全高效地运作?这些已成为风电运营商设备维护与检修的主要任务，也是风力发电行业面临的重要研究课题。

相对于国外，我国的对于设备的监控技术出于初步发展阶段。然而在机组运行中，检修要求很高，因此对于机组的监测和故障预警同样需要进一步升级。在机组运行中，齿轮箱是其中极其重要的一环，因此本文针对齿轮箱进行了相关试验，重点讲述了齿轮箱的一些常见故障，并介绍了用于检测齿轮箱的振动信号和声发射技术。与此同时还介绍了一些常见损伤的特征故障频率。

本次我所进行的实验，转速不是很高，因此只是针对低转速的一些故障分析。

关键词：风力发电，齿轮箱，故障分析。

Abstract

For a long time, coal has been the energy that people live on. However, coal as a non-renewable energy, has been unable to meet the rapid development of today's society, its environmental pollution of this issue can not be effectively improved. Therefore, to find and develop new clean energy has become the world's energy sector in the top priority. Among the many clean energy sources, wind power is a more mature power generation technology. Its renewable, environmentally friendly and other characteristics gradually get people's favor, has become an important direction for the development of new energy. China's wind power is currently out of the initial stage, in many respects is still in a more backward position. China's wind power plants are generally built in harsh areas of the environment, so equipment often occurs a variety of fault damage, and these damage is more difficult to be found.

How to improve the utilization rate of wind turbines, reduce the failure rate of equipment, and timely and effective warning of potential failures. How to take measures to avoid accidents and ensure the safe and efficient operation of wind turbines? These have become the maintenance and maintenance of wind power equipment The main task, but also the wind power industry is facing an important research topic.

Relative to foreign countries, China's equipment for the monitoring technology for the initial stage of development. However, in the operation of the unit, maintenance requirements are high, so for the unit monitoring and fault warning also need to further upgrade. In the operation of the unit, the gear box is one of the most important part, so this article for the gear box for the relevant tests, focusing on the gear box of some common faults, and introduced for the detection of gear box vibration signal and acoustic emission technology The At the same time also introduced some common damage characteristics of the fault frequency.

This time I carried out the experiment, the speed is not very high, so only for some low-speed failure analysis.

Key words: wind power generation, gearbox, fault analysis.

目 录

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2风力发电的现状 1

1.2.1风力发电的缺陷 1

1.2.2风力发电运行中存在的问题 2

1.2.3针对风力发电厂故障的措施 2

1.2.4风力发电机组状态监测系统现状 2

1.3本文研究内容 3

1.4本章小结 3

第二章 风电机组实验台 4

2.1实验台组成 4

2.2实验台的操作规范 8

2.3实验室安全应急预案 8

第三章 振动分析方法 9

3.1振动信号的基本量 9

3.2振动信号的分析方法 9

3.2.1振动信号的时域分析方法 9

3.2.2振动信号的频域分析方法 10

第四章 声发射原理及分析方法 12

4.1声发射的原理 12

4.2声发射的处理和分析方法 12

4.3声发射的主要影响因素 12

4.4对于噪声影响的处理措施 13

第五章 齿轮箱的典型性故障和信号特征 15

5.1研究齿轮箱的重要性 15

5.2齿轮箱检测的现状 15

5.3已掌握的齿轮箱模型和技术 15

5.4目前存在的问题 16

5.5行星齿轮箱的故障分析 17

5.6行星齿轮箱的局部故障特征频率 17

5.6.1定义 17

5.6.2太阳能 18

5.6.3行星轮 18

5.6.4齿圈 18

第六章 实验数据处理和分析 19

6.1实验装置 19

6.2设备参数设置 19

6.2.1行星齿轮箱参数设置 19

6.2.2圆柱齿轮箱参数设置 19

6.2.3齿轮一阶啮合频率 19

6.3实验数据处理 20

6.3.1振动信号处理 20

6.3.2声发射信号处理 23

第七章 总结 27

参考文献 28

第一章 绪论

1.1研究背景

长久以来，煤炭一直是人们赖以生存的能源。然而，煤炭作为不可再生能源，已渐渐不能满足高速发展的当今社会，其对环境污染的这一问题也不能得到有效的改善。因此，寻找和开发新的清洁能源已成为世界能源领域的重中之重。在众多清洁能源中，风力发电是一个较为成熟的发电技术。其以可再生，环境友好等特点逐渐得到人们的青睐，成为了新能源的一个重要发展方向。

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