The invention discloses a fault diagnosis method of doubly fed induction generator slip ring device based on vibration method comprises the following steps: using NiGao data acquisition instrument, DC voltage source, PC signal processor builds vibration signal acquisition system structure; sampling of the sliding vibration signal based on the torus ring; the vibration signals acquired by four layers of small wave packet the decomposition of wave packet decomposition principle, 16 sub bands; using the method based on the wavelet energy spectrum, the wave packet decomposition layer 4 after vibration signals in different frequency bands of energy statistical analysis; according to the energy in intermediate frequency determine the operating conditions that the armature ring, the normal operation of the whole surface scratch injury fault slip ring, the slip ring surface of superficial damage and slip ring surface roundness fault of four different operating conditions. The method can realize the real-time on-line monitoring of the slip ring running state, and the vibration signal is sensitive to the fault. Meanwhile, the engineering practice of the diagnosis method is easy to be popularized and applied.
【技术实现步骤摘要】
一种基于振动的双馈异步发电机滑环装置故障诊断方法
本专利技术属于发电机的
,特别涉及一种基于振动的双馈异步发电机滑环装置故障诊断方法。
技术介绍
电刷滑环系统是大型双馈异步风力发电机重要的动静转换设备,对发电机的稳定运行起着至关重要的作用。然而,运行中的滑环装置接触面损伤故障时常发生,例如滑环面整体划痕、局部浅表性损伤、环圈圆度破坏等故障,会导致发电机运行紊乱,造成巨大的经济损失。所以,对电机滑环装置的故障诊断方法研究刻不容缓。滑环接触面损伤后,会导致多种故障现象,如火花放电、电气量值变化、局部过热等。日本学者通过天线来接收由电刷滑环间的火花导致的无线电波,从而监测故障火花强度和等级。西班牙学者针对异步电机滑环火花,提出了一套放电火花故障的诊断系统,该监测系统采用统计学的方法记录由火花释放出的电磁脉冲干扰的峰值,采集相关数据进行分析对比,可以有效监测电刷滑环间火花故障。德国学者最早将电气谱监测法应用到电刷滑环间火花监测上,发电机电刷和换向器之间的电流泄露将导致在换向电流中产生高频脉冲分量,验证了时域中的电流信号与火花光信号有很强的关联性,频域中的电流高频脉冲幅值与电刷火花的强度也有很强的关联性。日本学者对汽轮发电机电刷和滑环系统的运行特性进行了深入研究,分析了影响电刷和滑环系统运行的两个因素:电刷压力和电刷构造,指出电刷火花与电刷和滑环间的接触电压相关性很强,根据接触电压波形的峰值可以判断电刷火花的等级和数量。德国学者从电气量的角度,通过分析双馈异步发电机电刷滑环不稳定接触故障前后的转子电流频谱,对电刷滑环系统进行故障诊断。最早提出研究运行中电刷瞬时 ...
【技术保护点】
一种基于振动的双馈异步发电机滑环装置故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:采用双馈异步发电机电刷滑环系统、振动传感器、信号采集模块和PC处理模块构成振动信号采集系统结构;步骤二:通过信号采集模块对滑环面滑环振动信号进行采样,采样频率取10kHz,采样点数取4000个;步骤三:根据小包波分解原理对所获取的振动信号进行四层小包波分解,得到16个子频带;步骤四:采用基于小波能量谱的方法,对经小包波4层分解后不同频带下的振动信号进行能量统计分析得到能量分布信息;步骤五:根据能量集中频段判断电枢滑环的运行工况,即正常运行、滑环面整体划痕性损伤故障、滑环面局部浅表性损伤故障以及滑环面环圈圆度损伤故障四种运行工况。
【技术特征摘要】
1.一种基于振动的双馈异步发电机滑环装置故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:采用双馈异步发电机电刷滑环系统、振动传感器、信号采集模块和PC处理模块构成振动信号采集系统结构;步骤二:通过信号采集模块对滑环面滑环振动信号进行采样,采样频率取10kHz,采样点数取4000个;步骤三:根据小包波分解原理对所获取的振动信号进行四层小包波分解,得到16个子频带;步骤四:采用基于小波能量谱的方法,对经小包波4层分解后不同频带下的振动信号进行能量统计分析得到能量分布信息;步骤五:根据能量集中频段判断电枢滑环的运行工况,即正常运行、滑环面整体划痕性损伤故障、滑环面局部浅表性损伤故障以及滑环面环圈圆度损伤故障四种运行工况。2.根据权利要求1所示的一种基于振动的双馈异步发电机滑环装置故障诊断方法,其特征在于,所述步骤一中搭建振动信号采集系统的具体步骤如下:首先将振动传感器的感应探头安装在电刷...
【专利技术属性】
技术研发人员:马宏忠,张艳,吴明明,付明星,黄春梅,魏海增,顾苏雯,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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