CN106338397A - 基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置 - Google Patents

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时献江
王振猛
李凯
曹艺
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    • G01M13/04—Bearings

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Abstract

本发明涉及一种基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置，电流互感器串联在GFIG发电机的供电线路中，定子电流信号经过电流互感器将电流按比例换成小电流后，经高低通滤波器送到扩展板的8通道。电压互感器并联在GFIG发电机的供电线路中，电压信号经过电荷放大器送到扩展板的0通道。扩展板将电流信号和电压信号传送给PCI‑1710HG数据采集卡，PCI‑1710HG数据采集卡将电压信号和电流信号移相相减，达到消除工频影响的效果，然后将信号传送给计算机，计算机对采集的故障信号进行分析、处理，判断滚动轴承故障类型。本发明可以方便地采集风力发电机滚动轴承的故障信号，便于及时发现发电机滚动轴承的故障，缩短维修的时间，使用方便，操作简单。

Description

基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置
技术领域
本发明涉及一种基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置，属于风力发电机故障诊断技术领域。
背景技术
随着社会的不断进步与发展，人们对煤炭、石油等不可再生资源的需求量越来越大，随之而来的能源危机也给世界各国敲响警钟，人们开始寻找可再生的新能源。近年来，风能因其无污染、可再生的优点受到了各国的重视。接着，风力发电机来到了我们的生活中。在给我们提供清洁能源的同时，风力发电机的故障也是我们急需解决的问题。滚动轴承作为风机传动链中的重要零件，其故障率高达30%。目前对滚动轴承故障的检测和诊断主要是基于振动检测法，这需要安装大量的传感器，使操作、维护十分困难。
为了便于研究又不增加工人的工作量，有必要研究一套基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置，以便于对风力发电滚动轴承故障的分析与处理。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置。
本发明为一种基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置，它包含交流异步电动机、DFIG发电机、变频器、滚动轴承、电流互感器、电压互感器、高低通滤波器、电荷放大器、扩展板、PCI-1710HG数据采集卡以及计算机，电流互感器串联在GFIG发电机的供电线路中，定子电流信号经过电流互感器将电流按比例换成小电流后，经高低通滤波器送到扩展板的8通道。电压互感器并联在GFIG发电机的供电线路中，电压信号经过电荷放大器送到扩展板的0通道。扩展板将电流信号和电压信号传送给PCI-1710HG数据采集卡，PCI-1710HG数据采集卡将电压信号和电流信号移相相减，达到消除工频影响的效果，然后将信号传送给计算机，计算机对采集的故障信号进行分析、处理，判断滚动轴承故障类型。
作为优选，所述装置的电流互感器采用HCT204R电流互感器。
作为优选，所述装置的电压互感器采用HPT205N电压互感器。
作为优选，故障信号的采集使用PCI-1710HG数据采集板。
本发明的有益效果为：能够避免传感器安装、维护困难的影响，可以方便地采集风力发电机滚动轴承的故障信号，便于及时发现发电机滚动轴承的故障，缩短维修的时间，提高了安全性，使用方便，操作简单。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为装置的结构框图；
图1中主要包括：交流异步电动机、DFIG发电机、变频器、滚动轴承、电流互感器、电压互感器、高低通滤波器、电荷放大器、扩展板、PCI-1710HG数据采集卡以及计算机。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
结合附图对本发明作进一步详细的说明，附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的结构。
如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含交流异步电动机、DFIG发电机、变频器、滚动轴承、电流互感器、电压互感器、高低通滤波器、电荷放大器、扩展板、PCI-1710HG数据采集卡以及计算机，电流互感器串联在GFIG发电机的供电线路中，定子电流信号经过电流互感器将电流按比例换成小电流后，经高低通滤波器送到扩展板的8通道。电压互感器并联在GFIG发电机的供电线路中，电压信号经过电荷放大器送到扩展板的0通道。扩展板将电压信号和电流信号传送给PCI-1710HG数据采集卡，PCI-1710HG数据采集卡将电流信号和电压信号移相相减，达到消除工频影响的效果，然后将信号传送给计算机，计算机对采集的故障信号进行分析、处理，判断滚动轴承故障类型。
进一步的，所述装置的电流互感器采用HCT204R电流互感器。
进一步的，所述装置的电压互感器采用HPT205N电压互感器。
进一步的，故障信号的采集使用PCI-1710HG数据采集板。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置，其特征在于：它包含交流异步电动机、DFIG发电机、变频器、滚动轴承、电流互感器、电压互感器、高低通滤波器、电荷放大器、扩展板、PCI-1710HG数据采集卡以及计算机，电流互感器串联在GFIG发电机的供电线路中，定子电流信号经过电流互感器将电流按比例换成小电流后，经高低通滤波器送到扩展板的8通道，电压互感器并联在GFIG发电机的供电线路中，电压信号经过电荷放大器送到扩展板的0通道，扩展板将电压信号和电流信号传送给PCI-1710HG数据采集卡，PCI-1710HG数据采集卡将电流信号和电压信号移相相减，达到消除工频影响的效果，然后将信号传送给计算机，计算机对采集的故障信号进行分析、处理，判断滚动轴承故障类型。
2.根据权利要求1所述的基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置，其特征在于：所述装置的电流互感器采用HCT204R电流互感器。
3.根据权利要求1所述的基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置，其特征在于：所述装置的电压互感器采用HPT205N电压互感器。
4.根据权利要求1所述的基于无传感器检测法的风力发电机滚动轴承故障诊断装置，其特征在于：故障信号的采集使用PCI-1710HG数据采集板。
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