風力發(fā)電機組振動檢測及噪聲評估研究.pdf

1、統(tǒng)計資料表明，由于振動而引起的設(shè)備故障，在各種故障中占60％以上。振動與噪聲檢測是設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)中的重要方法。本文以風力發(fā)電機組為對象，研究了基于IEC61400-11國際標準的風力發(fā)電機組聲發(fā)射特性評估及振動檢測分析的相關(guān)理論問題，開發(fā)了風力發(fā)電機組振動檢測與噪聲評估虛擬儀器系統(tǒng)。
　　 研究了風力發(fā)電機振動機理、振動信號的常用分析方法；分析了風機振動檢測的基本參量，振動檢測分析的基本方法，包括時域、幅值域分析，振

2、動信號的運算，頻域譜分析，時頻分析，零相位數(shù)字濾波去噪等；討論了振動檢測分析于風機設(shè)備故障診斷的意義；學習并深入研究了IEC61400國際標準，介紹了聲學測量的基本概念，IEC61400-11風機噪聲評估國際標準；著重分析了該標準中測量位置的計算、標準風速的計算、視在聲功率的計算及音調(diào)的計算。
　　 提出了基于PDE的振動信號濾波去噪方法。介紹了PDE的基本理論；分析了熱傳導方程的濾波原理，從理論上探討了PDE濾波與傳統(tǒng)濾波器的

3、相關(guān)性；并從傳統(tǒng)濾波器的角度出發(fā)，分析了PDE濾波的演化時間、迭代次數(shù)、調(diào)節(jié)系數(shù)等參數(shù)設(shè)計問題；對PDE濾波在信號維數(shù)擴展進行初步分析；分析了PDE濾波的影響因素；采用多種差分格式建立了PDE濾波的迭代式；建立了計算機處理的PDE濾波離散模型，并對所提出的方法進行了實驗驗證；與多種濾波方法進行了對比研究。
　　 提出了基于小波脊線提取的瞬時頻率估計與階比分析音調(diào)分析方法。介紹了小波脊線的基本理論；基于小波脊線的瞬時頻率和瞬時幅值

4、分析；小波脊線的提取方法，研究了基于重分配算法和SVD的多小波脊線提取方法。介紹了確保風力發(fā)電機組聲發(fā)射測試過程準確、可重復的聲學測量、分析方法；得出了機艙風速與輸出功率的相關(guān)性優(yōu)于測風塔風速與輸出功率相關(guān)性的實踐結(jié)論；深入研究了適用于該過程的基于聲壓法的聲功率級估算公式的理論基礎(chǔ)；詳細分析了分析了基于窄帶譜與心理聲學的的音調(diào)評估過程，及該音調(diào)評估方法存在的問題；提出了基于小波脊線提取的瞬時頻率估計與階比分析音調(diào)分析方法，并對該方法進行

5、了比較試驗。該算法更接近IEC標準的算法理念。
　　 分析了誤差與不確定的區(qū)別與聯(lián)系；介紹了“測量不確定度評定與表示”標準--JJF1059-1999中的標準不確定度，A類評定標準不確定度，B類評定標準不確定度，合成標準不確定度與擴展不確定度的評定；分析了風機振動來源、噪聲來源和虛擬測試系統(tǒng)的不確度來源。依據(jù)IEC61400-11標準和國標，對振動檢測不確定度、聲功率不確定度、1/3倍頻程不確定度和音調(diào)不確定的評定進行了分析。<