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第1章 绪论1

1.1 风能及特点1

1.1.1 风能的形成1

1.1.2 风能的特点2

1.1.3 风功率密度3

1.1.4 平均风向4

1.2 风力发电发展概况5

1.2.1 风力发电的历史5

1.2.2 我国风力发电的发展6

1.3 风力发电机组的结构及特点7

1.3.1 风力发电机组的分类7

1.3.2 风力发电机组的基本组成9

1.4 故障诊断技术概述11

1.4.1 故障诊断的含义11

1.4.2 故障诊断系统的性能指标12

1.4.3 故障诊断的基本方法13

1.5 风力发电机组故障诊断技术概述18

1.5.1 风力发电机组故障诊断的目的18

1.5.2 大型风力发电机组的常见故障18

1.5.3 风力发电机组故障诊断实施技术20

1.5.4 发电设备故障诊断系统的构成21

第2章 叶片的故障诊断技术25

2.1 风轮25

2.1.1 叶片数26

2.1.2 风轮直径和风轮扫掠面积27

2.1.3 轮毂高度28

2.1.4 锥角28

2.1.5 仰角28

2.1.6 风轮的实度28

2.2 叶片结构28

2.2.1 基本要求28

2.2.2 结构形式29

2.2.3 叶片的分类33

2.3 叶片的故障原因及类型35

2.3.1 叶片损伤的原因35

2.3.2 叶片的主要故障类型37

2.4 叶片的故障诊断方法40

2.4.1 无损检测技术40

2.4.2 基于振动的模态分析损伤识别方法44

2.4.3 基于智能结构的损伤自识别方法45

2.5 叶片监测系统47

2.6 叶片的运行维护49

2.6.1 操作步骤49

2.6.2 定期维护内容49

2.6.3 异常现象及处理方法50

2.7 叶片故障诊断案例51

2.7.1 叶片横向裂纹51

2.7.2 叶片不平衡54

2.7.3 叶片监测系统58

第3章 齿轮箱的故障诊断技术61

3.1 传动系统结构61

3.1.1 风轮主轴61

3.1.2 齿轮箱63

3.2 齿轮箱的主要故障66

3.2.1 齿轮的主要故障66

3.2.2 轴承的主要故障68

3.3 齿轮箱的故障诊断方法69

3.3.1 基于振动信号分析的故障诊断技术69

3.3.2 基于油液信号分析的故障诊断技术73

3.3.3 基于声信号分析的故障诊断技术78

3.3.4 基于运行数据中的性能参数分析的故障诊断80

3.3.5 基于不确定信息的贝叶斯网络处理方法80

3.4 齿轮箱的日常维护及常见故障处理83

3.4.1 日常保养84

3.4.2 定期维护84

3.4.3 常见故障的处理85

3.5 齿轮箱故障诊断案例86

3.5.1 行星轮系故障86

3.5.2 中间轴故障88

3.5.3 高速轴故障90

第4章 发电机故障诊断技术93

4.1 发电机的结构和工作原理93

4.1.1 基本类型93

4.1.2 工作原理95

4.1.3 风力发电机98

4.2 发电机的故障诊断方法102

4.2.1 发电机的主要故障类型102

4.2.2 故障诊断分析方法105

4.3 发电机的运行维护111

4.3.1 常见故障及原因111

4.3.2 日常运行维护112

4.4 发电机故障诊断案例112

4.4.1 发电机机械故障112

4.4.2 发电机电气故障120

第5章 变桨系统故障诊断技术130

5.1 变桨系统的结构和原理130

5.1.1 变桨系统的分类和任务130

5.1.2 变桨系统的结构131

5.2 变桨系统故障诊断方法133

5.2.1 变桨系统常见的故障类型133

5.2.2 变桨系统的故障诊断方法134

5.3 变桨系统的运行维护142

5.3.1 变桨轴承的维修及保养方法142

5.3.2 变桨电机的维修保养方法142

5.3.3 变桨齿轮箱（变桨减速机）的维修保养方法143

5.3.4 变桨控制柜的维修保养方法143

5.4 变桨系统故障诊断案例143

5.4.1 MOOG/LUST变桨系统故障143

5.4.2 VENSYS变桨系统故障148

第6章 变流器的故障诊断技术155

6.1 变流器的结构及组成155

6.1.1 直驱永磁同步风力发电机组的变流器155

6.1.2 带齿轮箱的双馈型风力发电机组的变流器159

6.2 变流器故障诊断方法161

6.2.1 常见故障161

6.2.2 故障诊断方法162

6.3 变流器故障诊断案例168

6.3.1 变流器AD采样零漂故障168

6.3.2 变流器机侧网侧CAN通信故障169

6.3.3 变流器母线预充电故障171

6.3.4 变流器转子漏电流故障172

6.3.5 变流器并网接触器闭合失败故障173

参考文献175