基于贝叶斯网络的转子系统故障诊断研究

通过分析传统故障诊断方法在处理实际系统不确定性问题时存在的困难,研究了基于贝叶斯网络的转子故障诊断方法。依据转子系统存在的故障类型和对应的故障征兆,本文建立了转子系统的贝叶斯网络模型,并开发了基于贝叶斯网络模型的转子故障诊断系统。通过对实际转子系统故障的检测,证实了该方法在处理信息不确定条件下,进行故障诊断的有效性。     

转子系统碰摩故障的理论与实验研究

针对发生全周碰摩故障的转子-短油膜轴承系统,从数值仿真和实验验证两个方面研究了碰摩转子的非线性特征和故障特征。在理论上运用Runge-Kutta方法对运动方程求取数值解,通过周期分岔图及轴心轨迹图研究其非线性特征;在实验上通过对转子碰摩模型系统的实验数据进行频谱分析研究其故障特征。数值仿真和实验的分析结果保持基本一致,所给出的结论可以作为碰摩转子故障诊断的依据。     

碰摩转子轴心运动加速度信号的仿真分析

针对早期碰摩时转子振动特征与其它旋转机械常见故障特征相重复的问题,研究转子轴心运动加速度信号中蕴含的早期碰摩故障特征。建立了转子动力学模型并求解得到仿真转子振动信号,从中计算出转子轴心运动加速度信号并进行了分析。结果表明发生早期碰摩时,转子轴心加速度信号会在碰摩点处发生瞬间剧烈波动,可用来指示碰摩故障及部位,故障特征远比轴心振动位移信号和轴心轨迹图明显,可望用于早期碰摩故障的诊断。     

基于全谱分析的转子非线性动力学研究

为研究刚性支承下故障转子系统的进动问题,建立了转子系统非线性动力学模型,通过数值仿真得到裂纹故障、碰摩故障以及裂纹-碰摩故障的进动信号,并基于全谱图分析了其变化规律和特点,最后利用Bently转子实验台对裂纹-碰摩故障下转子系统的全谱图进行了实验验证。结果表明:全谱图不仅反映了转子振动幅值的变化,而且包含了转子进动方向的信息;碰摩故障和裂纹-碰摩故障下转子的响应中出现-nX高倍频成分,转速比为0.55时-2X成分幅值高于2X成分幅值,呈现2阶反进动特征;碰摩故障和裂纹-碰摩故障时转子系统在高转速下的非线性特征更复杂,全谱图中出现±1/2X成分,此时转子系统处于周期2运动状态。     

转子系统耦合故障特征的实验研究

汽轮机组除了出现单一故障之外，还常常会出现两种或两种以上故障耦合的情况。但目前对耦合故障转子系统的动力学和故障机理的研究还比较少，针对上述情况并基于工程实际的需要，对转子系统的某些耦合故障进行了模拟实验研究，利用频谱分析技术、小波分析对测到的振动信号进行了分析，以便为转子系统的该类故障的诊断和预防提供有益的参考。     

小波分析法在汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断中的应用

提出了基于小波变换的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障检测的一种诊断方法。这种方法是在探测线圈法的基础上，把小波变换用于突变信号的检测，对气隙中感应电势信号的故障特征进行提取和信号的消噪，可实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测。仿真实例表明，小波分析方法适合于转子绕组匝间短路故障的检测。图3参5     

弹用燃气轮机不对中故障测试及诊断

对弹用燃气轮机转子系统不对中故障的征兆机理进行了分析，在高速转子实验台上对该类故障进行实际转子系统实验测试，并对原始信号进行频谱特征提取，使该类故障征兆得以验证。用实验测得的振动数据特征作为神经网络的输入变元，以实现对该类故障的诊断。     

基于声信号小波分解的转子碰磨故障特征分析

研究了基于声信号小波分解的转子碰磨故障特征,通过人为条件使转子产生碰磨故障,记录现场信号分析故障特征。转子碰磨信号具有较强的奇异性,而奇异信号往往载有重要的故障信号特征,利用小波分析理论在时域和频域上可同时对信号实现局部化处理的“变焦距”性质,分别对不同试件碰磨故障的声音信号进行了分析,将结果进行了对比,研究了碰磨声信号在小波包变换下的特征。结果表明：声音信号用于旋转机械故障诊断具有其特有的优越性。基于声音信号的小波分解可以识别碰磨故障特征。     

汽轮发电机组转子裂纹故障研究及分析

通过总结分析国内外汽轮机组转子裂纹故障案例,归纳得出振动、应力集中、热应力及环境腐蚀为转子裂纹的主要原因,并得到振动特征及故障特征变化发展趋势.提出了转子裂纹故障诊断的依据,并提出采用减少机组调峰运行次数、延长启停暖机时间、控制振动水平及重点监测裂纹多发部位等措施预防转子裂纹故障.     

转子系统联轴器不对中研究综述

介绍了联轴器的功能、型式以及联轴器不对中的定义、分类,结合国内外研究联轴器不对中的情况,详细总结了含有不对中联轴器的转子系统建模方法、不对中联轴器转子系统动力学特性分析方法以及联轴器不对中对转子系统稳定性的影响,并总结了含有联轴器不对中故障的转子系统振动特征,在此基础上,对联轴器不对中研究中面临的问题和研究趋势进行了讨论。     

基于EEMD-LSTM的汽轮机转子碰磨故障诊断模型及其工程应用

汽轮机转子与静子间的碰磨严重影响着机组的安全运行。为了解决汽轮机转子发生在早期和中期的碰磨故障难以通过基于振动信号检测诊断方法进行有效识别的问题,本文提出一种基于EEMD-LSTM的汽轮机转子碰磨故障诊断方法。首先,该方法通过声发射技术监测汽轮机转子的碰磨故障信号;然后,利用EEMD信号分解方法处理获取的声发射信号,并提取能量特征参数和相关的时域特征参数,从而获得碰磨故障特征数据集;最后,利用划分的数据集对LSTM神经网络进行训练与测试,从而获得碰磨故障诊断模型。工程应用结果表明,本文提出的方法能够有效识别机组在不同转速时期的早期碰磨故障,且故障诊断的准确率较高。     

汽轮发电机组动静碰摩的奇异谱理论与小波分析诊断方法研究

作者利用奇异谱对汽轮发电机组转子动碰摩的振动信号进行了分析,剔除信号中因不平衡等邦联所产生的平滑部分、抑制噪声;并运用连续小波变换对信号进行分析。通过多尺度分析形成等高线图,使碰摩故障特征在相应的等高图上得以体现出来。作者还比较了相似频谱特征的两类故障信号的小波变换等高线特征,总结了碰摩故障小波变换等高线分析特征,得到了理想的分析结果,为汽轮发电机组碰摩故障识别提供了新的思路;同时讨论了运用小波变     

基于转子串联动态电阻的自适应双馈风电机组低电压穿越方案

针对基于转子串联电阻实现双馈风电机组低电压穿越的保护方式,在阻值选择时转子电流的限制效果与故障期间功率可控性之间存在矛盾的问题,通过对转子串电阻保护的理论分析,提出一种结合故障期间自适应选择转子串联电阻阻值和切换转子变换器控制模式的低电压穿越方案,能够实现根据电压跌落深度选择串联阻值且于不同故障区间内自适应切换阻值的串联动态电阻,使整个故障过程中风机处于受控状态,故障穿越更平稳,具有更好的暂态特性。PSCAD仿真结果表明,该方案具有较好的性能。     

轴系设备故障诊断技巧及经济性分析

基于振动频谱和波形图,本文介绍了转子不平衡、转子不对中、机械松动、摩擦等故障特征,利用相关技巧分析故障诊断过程,提高了分析水平,并对设备故障分析诊断进行经济性分析。     

Wind velocity and rotor position sensorless maximum power point tracking control for wind generation system

In order to perform maximum power point tracking control of wind generation system, it is necessary to drive windmill at an optimal rotor speed. For that purpose, a rotor position and a wind velocity sensors become indispensable. However, from the aspect of reliability and increase in cost, rotor position sensor and wind velocity sensor are not usually preferred. Hence, wind velocity and position sensorless operating method for wind generation system using observer is proposed in this paper. Moreover, improving the efficiency of the permanent magnet synchronous generator is also performed by optimizing d-axis current using the Powell method.     

小波变换在转子动静碰摩故障诊断中的应用

转子动静件碰摩时存在奇异性，而信号中的奇异点及不规则突变部分常带有比较重要的信息。利用小波变换具有空间局部化的性质，并通过一维小波变换工具对碰摩信号进行多尺度小波分解获取细节信号。从而对信号中的奇异点进行检测，明确地指出转子动静碰摩时奇异点的位置和奇异度的大小，为汽轮发电机组碰摩识别提供了有效的方法。     

碰摩转子系统的非线性动力学模型

基于故障诊断的迫切需要,在考虑到轴承膜力作用的同时,构造了碰摩转子系统的非线性动力学模型,为转子系统的故障诊断提供了理论依据。