单级行星齿轮箱行星轮故障动力学分析

针对单级行星齿轮的裂纹故障问题,采用集中参数法建立了平移—扭转耦合动力学模型,分析了单个行星轮在不同裂纹程度下、不同行星轮故障数量下系统的响应特性。结果表明,当单个行星轮发生裂纹故障时,随着裂纹程度的增大,系统振动剧烈程度变大,二倍频谱能量占比逐渐增大到97%,相轨图明显由内八字逐渐变为单圆周曲线,系统运动趋于平稳;当行星轮故障数量增大时,系统振动剧烈程度变小,频谱中二倍频能量占比逐渐减小到64%,相轨图内八字明显,系统运动趋于复杂。     

小型风电行星齿轮的结构设计及动力学分析

应用于家庭小型低风速风电领域的永磁同步发电机往往尺寸较大,增加了生产制造的成本,给发电机的运输以及安装带来困难,将增速齿轮箱引入风电机组提高输入转速,能够减小发电机的尺寸和降低制造成本。行星齿轮具有结构紧凑、抗冲击能力强、效率高等优点。对行星齿轮进行结构选型设计计算,确定行星齿轮各构件的尺寸,在计及时变啮合刚度以及综合啮合误差的条件下通过集中参数法建立平移-扭转非线性动力学模型,并采用四阶Runge-Kutta法进行数值求解。结果表明,行星齿轮各构件各向振动位移幅值较小,可将行星齿轮运用于低风速风电领域。     

行星齿轮箱齿轮局部故障振动频谱特征

齿轮局部损伤在齿轮箱故障中占有很大比例,其频谱特征与分布式故障具有明显区别.研究太阳轮、行星轮和齿圈局部故障振动信号的频谱结构对于行星齿轮箱故障诊断具有重要意义.考虑齿轮局部故障对啮合振动的调幅调频率作用、以及振动传递路径变化对振动测试信号的调幅作用,建立了行星齿轮箱局部故障振动信号模型,推导了频谱解析表达式.给出了太阳轮、行星轮和齿圈局部故障特征频率的计算公式.通过实验信号分析验证了理论推导结果,应用频谱分析方法分别诊断出了太阳轮、行星轮和齿圈局部故障.     

基于时变啮合刚度的多剥落齿轮振动响应分析

为了探究多剥落齿轮系统中振动响应的演变规律,融合时变啮合刚度构建了多剥落齿轮动力学模型。首先,融合修正的能量法和单/双齿对啮合角位移计算方法,建立多剥落齿轮啮合刚度模型;其次,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙和初始压力角等因素,构建6自由度多剥落齿轮动力学模型,并从仿真、理论和实验维度开展模型有效性分析;最后,基于所构建的模型,研究齿根、节线和齿顶位置同时发生剥落时,剥落尺寸变化对啮合刚度影响,获得多剥落齿轮振动响应的演变过程。研究结果表明,所构建模型与理论及实验误差小于0.5%,并得到了齿根、节线和齿顶位置剥落的啮合刚度及振动响应的演变规律,随着剥落宽度的扩展,节线附近振动幅值增大显著;随着剥落深度的增加,齿顶位置受到的振动冲击更为强烈;而随着剥落长度的增加,剥落的波及范围扩大。所得结论为齿轮系统的健康监测和早期故障诊断提供了理论指导。     

异常振动分析识别汽轮发电机组转子裂纹故障

转子裂纹可能导致汽轮发电机组发生断轴毁机事故并造成重大损失,在机组运行中及时发现转子裂纹对于保障机组的安全稳定运行具有重要现实意义。在归纳总结裂纹转子振动特性研究结果的基础上,结合现场振动故障诊断经验,提出较为实用的异常振动分析识别裂纹转子的方法,并且通过对2台600 MW等级机组异常振动的分析和诊断,介绍了发电机转子和低压转子裂纹的发现过程。由于判断准确,及时停机检查,发现了裂纹,从而避免了机组继续运行可能发生的灾难性事故。     

一起主变短路故障的原因分析

1故障概况 江苏连云港田湾核电站一期工程安装2台1000 MW压水堆型核电机组,主变系乌克兰扎布罗什变压器股份公司制造。每相主变为油浸式双绕组变,型号：ODC-417000/500-N1,容量：417 MVA×3,电压等级：550/姨3±3×2.5%/24 kV,冷却方式：     

静海电厂#3机组振动故障的研究和治理

针对机组振动故障的性质，重点采用消除支撑系统自身缺陷和降低扰动力，这是治理故障的核心关键。经运行实践检验证明：机组的振动故障已基本得到治理。     

燃气轮机发电机临界转速振动故障的诊断

结合燃气轮机发电机临界转速振动故障的分析排查和处理过程,介绍转子匝间短路的试验诊断,建立匝间短路与临界转速振动故障的关系,总结出匝间短路情况下燃气轮机发电机临界转速振动故障的特征。     

基于COT-SSD的变转速滚动轴承微弱故障诊断

针对背景噪声干扰及转速波动工况下滚动轴承微弱故障识别困难这一问题,提出一种结合计算阶次追踪(COT)和奇异谱分解(SSD)的新型诊断方法。利用COT算法对采集的原始时域信号进行等角度重采样,继而利用SSD算法对重采样角域信号进行处理,通过自适应构建的轨迹矩阵的奇异值分解重组,将角域信号从高频至低频分解为若干个奇异谱分量,利用融合峭度指标筛选最佳奇异谱分量,选定最佳分量后对其进行进一步的包络解调运算,最终通过分析包络阶次谱中幅值突出的成分来准确判定滚动轴承运行状态。滚动轴承内外圈故障实测信号分析结果表明,所提方法能够有效提取出变速工况下滚动轴承的微弱故障特征信息。     

变工况下给水泵转速应达值的确定

通过对主机变工况[1]运行的研究,确定给水泵的出口压力[2],从而确定给水泵的最优扬程.以水泵的最优扬程与主机负荷确定给水泵的转速应迭值.该计算方法为给水泵的调速提供了数值上的依据,对提高给水泵的效率有实际意义.     

变转速工况下基于角度重采样与PCA-XGBoost 轴承故障诊断方法研究

针对变转速工况下,轴承振动信号容易发生信号特征混叠、频率偏移、信号截断和噪声污染问题,提出了一种结合角度重采样、主成分分析(PCA)和极端梯度提升树(XGBoost)的故障分类模型。首先,采用脉冲信号估计轴承转速的方法对轴承振动信号进行角度重采样并求取时频特征指标;其次,利用主成分分析(PCA)对时频特征参数进行降维核心提取,选取总贡献大于95%的主元作为XGBoost模型的输入样本;最后,利用网格搜索法对XGBoost进行主要参数调优,并划分训练集和测试集对该模型进行训练,验证其故障分类的准确性。结果表明该方法的故障诊断准确率为96.44%,相较于未降维后的数据运行时间缩短了27.24 s,且角度重采样后的诊断效果明显优于未角度重采样的诊断效果,故障识别率提高了7%以上,证明所提方法能够更加快速、准确的做出诊断。     

滚动球轴承局部故障引起滚珠负载振荡性分析

为深入剖析滚动球轴承局部故障对轴承整体振动特性的影响,利用Hertz接触理论构建了转子偏心力激励下的球轴承-转子系统动力学数字仿真模型,并结合深沟球轴承外圈、内圈、滚珠的局部故障引起的轴承间隙变化,推演了滚珠与各类故障区域间的冲击激励响应方程。在此基础上通过分析单点损伤引起的滚珠内部接触负载变化,揭示了单个滚珠接触应力对相邻滚子负载与系统整体振动特性的影响规律。通过分析轴承转动过程中有效承载滚珠个数的变化情况,建立了的滚珠负载占比时间对故障冲击振荡幅值的影响关系。分析结果表明,滚珠与故障区域的接触分离会使其负载发生振荡,且各故障状态下的振荡频率都为系统共振频率;在2个等效承载滚珠上的运转时间占比越大,故障冲击振荡的强度越大;各类型早期故障状态下的Poincar-映射点的保持在相同幅值附近;当局部故障程度增大到一定程度时,系统振动混沌特性增强,振动幅值相应增大。     

大型转子临界转速下现场动平衡试验

汽轮机转子在通过临界转速时会出现强烈振动,当不平衡量超过标准时导致停机。为了使机组能顺利启动,应对转子临界转速下的动平衡给予足够重视。介绍了转子的临界转速、振动特点及测量方法,分析了影响临界转速下振动响应的主要因素,给出了汽轮机转子临界转速下的动平衡试验方法,并得出相应结论,对今后的临界转速下转子的动平衡试验具有重要意义。     

磁阻式转速测量系统电磁特性分析及故障处理

磁阻式转速传感器是一种较为常见的转速测量装置。针对某机组给水泵汽轮机在调试过程中出现的由于磁阻式转速测量系统自身电磁特性造成的转速测量故障现象,分析了故障产生的原因,并对故障机理进行了研究,揭示了磁阻式转速测量系统中测量模件的输入电压随其自身电阻、电容以及电动势的交变频率之间的变化规律,在此基础上,提出了具体的处理措施和建议。实际应用表明,测量故障消除,处理效果良好。     

异步电动机转子绕组故障后转矩转速的分析与计算

采用多回路法对异步电动机定子电流、转矩、转速进行分析与计算,着重对转子绕组故障引起的电动机转矩、转速的波动分量进行研究.分析了转子绕组故障与这种波动分量的频率、幅值的关系,转动惯量对这种波动分量的影响,并将转矩、转速的这种波动分量应用于电动机转子绕组故障诊断.     

变刚度双稳态电磁式振动发电机的AMESim仿真分析

为了提高拾振机构在微弱激励下的响应振幅,实现双稳态振动,采用变刚度拾振机构,通过AMESim建立一种变刚度双稳态电磁式振动发电机的完整模型,仿真结果表明,对比单一刚度拾振机构,增大了响应振幅,拓宽了频带,提高了发电功率.     

华北地区风电场部分箱变故障原因分析

近年来随着中国风力发电的大规模发展,各种故障频发。箱变是风力发电场的主要设备之一,其故障多少会在较大程度上影响风电场的发电效益。本文结合某风电场多台箱变故障实例与多年的风电场设计咨询经验,对目前华北地区正在建设和已经运行的风电场中美式箱变出现的故障和原因进行了汇总,为不同环境下箱变的采购和技改提供参考意见。     

变压器局部放电带电检测技术与故障案例分析

本文中作者对局部放电带电检测方法、典型图谱、数据分析和缺陷诊断进行了研究,对一起变压器带电检测发现的故障进行了分析,并提出了防范措施。     

双馈风机故障穿越期间转速波动特性分析及其抑制方法

随着风电渗透率不断增加,为维持电网运行安全稳定,要求风电机组具有故障穿越(fault ride through,FRT)能力.在目前双馈风电机组(doubly fed induction generator,DFIG)故障穿越的控制策略下,电网故障引起的有功功率不平衡,可能会导致转速较大幅度的波动.基于此,首先考虑风功...     

一起220kV变电站主变短路故障损坏事件分析

本文分析了一起220kV变电站主变短路故障损坏事件。经过对该事件的现场情况、主变试验情况、解体检查情况,确定本次主变短路故障损坏事件的原因,并且分析了整个主变短路故障损坏事件的全过程。变压器的日常运行过程中,主变中压侧抗短路能力不足,在电缆终端遭受击穿时,导致变压器短路损坏故障,该事件暴露出设备的设计工艺缺陷,以及设备巡视力度不足的问题。该事件暴露出的问题,提醒我们在设备管理以及日常运维中的各个环节都应做到严谨、细致,在遇到该类情况时能够及时检测发现,避免损失。