考虑不平衡磁拉力的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模

TM315; 轴承故障会引起双馈异步风力发电机转子气隙变化,产生不平衡磁拉力(UMP).为准确揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动特性,开展了考虑UMP的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模研究.首先,基于赫兹接触理论构建了轴承外圈故障模型;然后,推导了正常和轴承故障下发电机转子的气隙磁密,得到了发电机转子受到的UMP解析式;最后,采用Runge-Kutta法对模型进行求解,得到了轴承故障振动响应.试验分析表明:所提动力学模型能够有效揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动信号的双冲击现象,UMP激励会影响风力发电机轴承外圈故障振动信号的调制特性.为风力发电机轴承故障诊断提供了新的理论参考....

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Published in电机与控制应用 Vol. 51; no. 3; pp. 30 - 37
Main Authors 庞彬, 郑涵升, 周紫烨, 王博巍, 郝紫阳
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 河北大学质量技术监督学院,河北保定 071002 2024
河北大学计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心,河北保定 071002
Subjects
fault diagnosis
故障诊断
unbalanced magnetic pull
bearing
风力发电机
wind turbine
轴承
dynamic modeling
动力学建模
不平衡磁拉力
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ISSN1673-6540
DOI10.12177/emca.2023.194

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Summary:TM315; 轴承故障会引起双馈异步风力发电机转子气隙变化,产生不平衡磁拉力(UMP).为准确揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动特性,开展了考虑UMP的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模研究.首先,基于赫兹接触理论构建了轴承外圈故障模型;然后,推导了正常和轴承故障下发电机转子的气隙磁密,得到了发电机转子受到的UMP解析式;最后,采用Runge-Kutta法对模型进行求解,得到了轴承故障振动响应.试验分析表明:所提动力学模型能够有效揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动信号的双冲击现象,UMP激励会影响风力发电机轴承外圈故障振动信号的调制特性.为风力发电机轴承故障诊断提供了新的理论参考.
ISSN:1673-6540
DOI:10.12177/emca.2023.194