风电齿轮箱振动信号耦合调制建模与应用

作     者：武英杰 佟源 李鹏飞 田野 王建国 Wu Yingjie;Tong Yuan;Li Pengfei;Tian Ye;Wang Jianguo

作者机构：东北电力大学自动化工程学院吉林132012 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：240-250页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：吉林省科技发展计划重点研发(20220203077SF)项目资助 

主　　题：风电齿轮箱 幅值调制 频率调制 现象学模型 

摘      要：风电齿轮箱不同轮系间存在的耦合调制现象干扰了实际故障诊断,为此,针对两级行星一级平行结构的齿轮箱提出一种考虑级间耦合调制的现象学模型。首先,在风电齿轮箱振动信号幅值、频率解调分析基础上,定义了多级传动下的级间串联调制特性,并提出幅值-频率级间串联调制模型;通过构造多级调幅信号和调频信号,在频谱和解调谱中对串联调制特性进行仿真分析,并提出耦合调制特性边带能量指标用于模型评价;设计了与现场齿轮箱具有相同结构的缩比齿轮箱实验台,并在正常与故障状态下进行实验、现场联合分析,验证级间串联调制模型的有效性。结果表明:频率耦合调制现象在四种状态下尤为明显,其耦合调制特性边带能量分别为1.02、1.04、1.18、1.25。本模型所反映的齿轮箱级间耦合调制现象是齿轮箱本身所有,不会因齿轮箱的状态而发生改变,本模型为提高风电齿轮箱故障诊断准确性提供参考。