[发明专利]风电用双馈发电机滚动轴承故障判别方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风电用双馈发电机滚动轴承故障判别方法及装置。

背景技术

由于风力双馈发电机组通常处于复杂的运行工况中，且不利于经常性的维护，导致诸如双馈发电机轴承等部件故障失效情况发生。对于风力双馈发电机组前后两端安装了相同型号滚动轴承的情况而言，由于其外圈、内圈、滚动体、保持架的故障特征频率一致，风电用双馈发电机前后两端安装相同型号的滚动轴承的故障特征频率一样，导致采集器采集到轴承故障特征信号时，从而导致无法确定传感器测得的轴承故障信息来自于哪个轴承，也无法判别每个轴承的故障程度。因此，为了能在轴承失效的情况下及时更换故障轴承、保证风电机组正常可靠运行、延长风电机组及其部件的使用寿命，同时又不能对无故障（或者故障轻微）的轴承产生误判，将可以正常运行的新轴承更换下来，导致无谓的经济损失，防止由于过诊断或者欠诊断导致风机的可靠性降低或者产生不必要的更换费用，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种故障检测精确、准确度高、检测方便快捷、使用方便、轴承管理维护成本低的风电用双馈发电机滚动轴承故障判别方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种风电用双馈发电机滚动轴承故障判别方法，其实施步骤如下：

1）在双馈发电机运行时检测双馈发电机驱动端的加速度信号、非驱动端的加速度信号；

2）分别提取出所述加速度信号的加速度极值点信号，得到双馈发电机驱动端、非驱动端加速度极值点的时间序列；

3）分别根据所述加速度极值点的时间序列计算双馈发电机驱动端、非驱动端底角弹性支撑的的弹性支撑力，得到双馈发电机驱动端、非驱动端底角弹性支撑的弹性支撑力时间序列；

4）分别将所述弹性支撑力的时间序列进行DFFT变换，得到双馈发电机驱动端、非驱动端滚动轴承的轴承故障特征频率信号，根据双馈发电机驱动端、非驱动端的轴承故障特征频率信号分别进行故障判断并将判断结果输出。

进一步，所述步骤3）中分别根据所述加速度极值点的时间序列分别计算底角弹性支撑的弹性支撑力具体是指根据式（1）计算双馈发电机驱动端底角弹性支撑的弹性支撑力、根据式（2）计算双馈发电机非驱动端底角弹性支撑的弹性支撑力；

F_1N=（a₁²·（L+ L₂）·а_1N/ b₁+ a₂²·L₂·а_2N/ b₂）/(L²+ L·L₁+ L·L₂)     （1）

F_2N=-（a₁²·L₁·а_1N/ b₁+ a₂²·（L+ L₁）·а_2N/ b₂）/(L²+ L·L₁+ L·L₂)    （2）