基于小波變換的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)靜部件碰摩故障診斷技術(shù)研究.pdf

1、汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)與靜止部件的碰摩是常見(jiàn)故障。隨著機(jī)組向高性能、高效率發(fā)展，動(dòng)靜間隙變小，碰摩的可能性隨之增加，碰摩會(huì)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生非常復(fù)雜的非線性振動(dòng)，是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)的原因之一。輕者使機(jī)組出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)可造成轉(zhuǎn)子永久彎曲，甚至整個(gè)軸系損壞。因此，對(duì)碰摩點(diǎn)的定位與振動(dòng)信號(hào)中碰摩特征提取有助于對(duì)該類故障早期診斷，對(duì)電廠生產(chǎn)和主設(shè)備安全運(yùn)行具有重要意義。由于現(xiàn)場(chǎng)噪聲較大，降噪后碰摩信號(hào)的檢測(cè)研究更具有實(shí)際意義。本文在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上

2、，利用小波分析工具和獨(dú)立分量分析算法對(duì)振動(dòng)信號(hào)中碰摩特征的提取與分析及消噪等方面作了以下幾點(diǎn)工作： (1)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩故障進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。分別提取無(wú)碰摩、輕微局部碰摩、嚴(yán)重局部碰摩時(shí)的振動(dòng)信號(hào)，并詳細(xì)描述了時(shí)域、頻譜、軸心軌跡的特征。針對(duì)FFT方法在非穩(wěn)態(tài)、非線性振動(dòng)信號(hào)分析中的局限性，本文提出利用奇異性檢測(cè)與小波模極大值的關(guān)系，運(yùn)用小波變換多尺度分析方法對(duì)碰摩故障的奇異點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)與定位。 (2)由于碰摩與隨機(jī)噪聲

3、信號(hào)頻帶混疊嚴(yán)重，傳統(tǒng)濾波方法對(duì)碰摩信號(hào)進(jìn)行去噪效果欠佳，本文將兩種信號(hào)進(jìn)行小波多尺度分析后發(fā)現(xiàn)隨著尺度的變化，兩者小波模極大值傳播特性不同，故提出可用小波模極大值方法對(duì)含噪信號(hào)進(jìn)行降噪。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)該方法基本能檢測(cè)碰摩故障奇異點(diǎn)的位置。 (3)當(dāng)噪聲幅值較大時(shí)，其小波變換模極大值會(huì)湮沒(méi)碰摩信號(hào)小波變換模極大值，因此該方法無(wú)法對(duì)大噪聲的碰摩信號(hào)進(jìn)行去噪處理和奇異點(diǎn)檢測(cè)。針對(duì)大背景噪聲，本文提出采用快速ICA算法對(duì)碰摩與噪聲信號(hào)進(jìn)