本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電齒輪箱故障診斷裝置。

背景技術(shù)：

近些年來，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)飛速發(fā)展，成本也從最開始無法掌控到現(xiàn)在的可以接受，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也促使風(fēng)電技術(shù)逐步完善，風(fēng)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)了集中遠(yuǎn)程控制。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)力發(fā)電的核心設(shè)備，風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目大規(guī)模鋪設(shè)的時(shí)候，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的部件如風(fēng)輪、增速齒輪箱、偏航裝置、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、塔架等主要部件發(fā)生的故障頻率增加，成為了阻礙風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的一個(gè)重要因素。近年來，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件中發(fā)生故障頻率最高的部件，齒輪箱一旦發(fā)生故障不能正常運(yùn)行，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組便會(huì)面臨癱瘓，從而將影響到發(fā)電效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、故障診斷準(zhǔn)確率高的風(fēng)電齒輪箱故障診斷裝置。

本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案是：一種風(fēng)電齒輪箱故障診斷裝置，包括信號(hào)采集單元、信號(hào)調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、控制單元、存儲(chǔ)單元、工控機(jī)、顯示單元、報(bào)警單元和電源單元，所述信號(hào)采集單元、信號(hào)調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、控制單元依次串接，控制單元經(jīng)SPI單元與存儲(chǔ)單元相連，控制單元經(jīng)JTAG單元與工控機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，工控機(jī)分別與報(bào)警單元、顯示單元相連，所述電源單元為整個(gè)故障診斷裝置提供工作電源。

上述風(fēng)電齒輪箱故障診斷裝置，所述信號(hào)采集單元包括安裝在齒輪箱輸出軸的軸承處的加速度傳感器。

上述風(fēng)電齒輪箱故障診斷裝置，所述加速度傳感器采用PCB三軸加速度傳感器356A16。

上述風(fēng)電齒輪箱故障診斷裝置還包括EMIF單元，控制單元經(jīng)EMIF單元與外擴(kuò)展單元FLASH SDRAM相連。

上述風(fēng)電齒輪箱故障診斷裝置，所述控制單元的主芯片采用DSP-TMS320F28335。

上述風(fēng)電齒輪箱故障診斷裝置，所述電源單元采用型號(hào)為TPS767D301的電源調(diào)制器。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型的信號(hào)采集單元采集齒輪箱的振動(dòng)信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)后送入信號(hào)調(diào)理單元，信號(hào)調(diào)理單元對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行整形、放大再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換單元模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入控制單元，控制單元將接收到的信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，并經(jīng)JTAG單元將信號(hào)送入工控機(jī)，工控機(jī)將信號(hào)在顯示單元進(jìn)行顯示，同時(shí)根據(jù)輸入的信號(hào)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至報(bào)警單元，控制報(bào)警單元是否報(bào)警，有效減少了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于齒輪箱發(fā)生故障而導(dǎo)致整機(jī)癱瘓的事件發(fā)生，提高了發(fā)電效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為圖1中存儲(chǔ)單元的電路圖。

圖3為圖1中外擴(kuò)展單元的電路圖。

圖4為圖1中JTAG單元的電路圖。

圖5為圖1中電源單元的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括信號(hào)采集單元、信號(hào)調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、控制單元、存儲(chǔ)單元、工控機(jī)、顯示單元、報(bào)警單元、EMIF單元、外擴(kuò)展單元和電源單元，信號(hào)采集單元包括安裝在齒輪箱輸出軸的軸承處的加速度傳感器，加速度傳感器采用PCB三軸加速度傳感器356A16；所述信號(hào)采集單元、信號(hào)調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、控制單元依次串接，控制單元經(jīng)SPI單元與存儲(chǔ)單元相連，控制單元經(jīng)EMIF單元與外擴(kuò)展單元FLASH SDRAM相連；控制單元經(jīng)JTAG單元與工控機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，工控機(jī)分別與報(bào)警單元、顯示單元相連，所述電源單元為整個(gè)故障診斷裝置提供工作電源。所述控制單元的主芯片采用DSP-TMS320F28335。所述電源單元采用型號(hào)為TPS767D301的電源調(diào)制器。

如圖2所示，存儲(chǔ)單元采用SD卡，SD卡DATA1端口，DATA0端口，DAT2端口分別接R1，R2，R3電阻后共接接地電容起濾波的作用。本實(shí)用新型利用了SPI單元外擴(kuò)SD卡保存數(shù)據(jù)。SD卡存儲(chǔ)最新數(shù)據(jù)慢慢替代之前的數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的時(shí)效性。

如圖3所示，本實(shí)用新型設(shè)置的數(shù)據(jù)寬度是16位，同時(shí)將DSP芯片地址為0X100000—0X1FFFFF區(qū)域的前半部分?jǐn)U展為512K×16位的SARAM存儲(chǔ)器，而將DSP芯片地址為0X100000—0X1FFFFF區(qū)域的后半部分?jǐn)U展成為256K×16位的FLASH存儲(chǔ)器。

如圖4所示，本實(shí)用新型為了讓DSP芯片和工控機(jī)相連，在系統(tǒng)中加入了JTAG單元。

如圖5所示，本實(shí)用新型的電源能夠單獨(dú)供電，擁有兩路輸出，一路的電壓為固定值3.3V，一路為可調(diào)，電壓的調(diào)節(jié)范圍為1.5-5.5V，當(dāng)溫度達(dá)到額定值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉對(duì)芯片進(jìn)行保護(hù)。

本實(shí)用新型的工作原理如下：信號(hào)采集單元采集齒輪箱的振動(dòng)信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)后送入信號(hào)調(diào)理單元，信號(hào)調(diào)理單元對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行整形、放大再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換單元模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入控制單元，控制單元將接收到的信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，并經(jīng)JTAG單元將信號(hào)送入工控機(jī)，工控機(jī)負(fù)責(zé)搭架系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)并創(chuàng)建控制器，系統(tǒng)利用控制器基于TQWT的信號(hào)稀疏方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到有效特征值及其最終故障診斷結(jié)果并將信號(hào)和診斷結(jié)果在顯示單元進(jìn)行顯示，控制單元也能夠接收工控機(jī)的診斷結(jié)果信號(hào)，將診斷結(jié)果存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元中，同時(shí)工控機(jī)根據(jù)診斷結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至報(bào)警單元，控制報(bào)警單元是否報(bào)警，從而有效減少了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于齒輪箱發(fā)生故障而導(dǎo)致整機(jī)癱瘓的事件發(fā)生，提高了發(fā)電效率。