一种风电齿轮箱故障诊断装置的制作方法

本实用新型涉及一种风电齿轮箱故障诊断装置。

背景技术：

近些年来，风力发电技术飞速发展，成本也从最开始无法掌控到现在的可以接受，科学技术的进步也促使风电技术逐步完善，风电设备实现了集中远程控制。

风力发电机组是风力发电的核心设备，风力发电项目大规模铺设的时候，风力发电机组的部件如风轮、增速齿轮箱、偏航装置、发电机、控制系统、塔架等主要部件发生的故障频率增加，成为了阻碍风力发电项目的一个重要因素。近年来，据不完全统计，齿轮箱是风力发电机组部件中发生故障频率最高的部件，齿轮箱一旦发生故障不能正常运行，风力发电机组便会面临瘫痪，从而将影响到发电效益。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、故障诊断准确率高的风电齿轮箱故障诊断装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种风电齿轮箱故障诊断装置，包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制单元、存储单元、工控机、显示单元、报警单元和电源单元，所述信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制单元依次串接，控制单元经SPI单元与存储单元相连，控制单元经JTAG单元与工控机实现数据通讯，工控机分别与报警单元、显示单元相连，所述电源单元为整个故障诊断装置提供工作电源。

上述风电齿轮箱故障诊断装置，所述信号采集单元包括安装在齿轮箱输出轴的轴承处的加速度传感器。

上述风电齿轮箱故障诊断装置，所述加速度传感器采用PCB三轴加速度传感器356A16。

上述风电齿轮箱故障诊断装置还包括EMIF单元，控制单元经EMIF单元与外扩展单元FLASH SDRAM相连。

上述风电齿轮箱故障诊断装置，所述控制单元的主芯片采用DSP-TMS320F28335。

上述风电齿轮箱故障诊断装置，所述电源单元采用型号为TPS767D301的电源调制器。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的信号采集单元采集齿轮箱的振动信号并将信号转变为电压信号后送入信号调理单元，信号调理单元对电压信号进行整形、放大再经A/D转换单元模数转换后送入控制单元，控制单元将接收到的信号存储在存储单元中，并经JTAG单元将信号送入工控机，工控机将信号在显示单元进行显示，同时根据输入的信号输出相应的控制信号至报警单元，控制报警单元是否报警，有效减少了风力发电机组由于齿轮箱发生故障而导致整机瘫痪的事件发生，提高了发电效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为图1中存储单元的电路图。

图3为图1中外扩展单元的电路图。

图4为图1中JTAG单元的电路图。

图5为图1中电源单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制单元、存储单元、工控机、显示单元、报警单元、EMIF单元、外扩展单元和电源单元，信号采集单元包括安装在齿轮箱输出轴的轴承处的加速度传感器，加速度传感器采用PCB三轴加速度传感器356A16；所述信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制单元依次串接，控制单元经SPI单元与存储单元相连，控制单元经EMIF单元与外扩展单元FLASH SDRAM相连；控制单元经JTAG单元与工控机实现数据通讯，工控机分别与报警单元、显示单元相连，所述电源单元为整个故障诊断装置提供工作电源。所述控制单元的主芯片采用DSP-TMS320F28335。所述电源单元采用型号为TPS767D301的电源调制器。

如图2所示，存储单元采用SD卡，SD卡DATA1端口，DATA0端口，DAT2端口分别接R1，R2，R3电阻后共接接地电容起滤波的作用。本实用新型利用了SPI单元外扩SD卡保存数据。SD卡存储最新数据慢慢替代之前的数据，保证了数据的时效性。

如图3所示，本实用新型设置的数据宽度是16位，同时将DSP芯片地址为0X100000—0X1FFFFF区域的前半部分扩展为512K×16位的SARAM存储器，而将DSP芯片地址为0X100000—0X1FFFFF区域的后半部分扩展成为256K×16位的FLASH存储器。

如图4所示，本实用新型为了让DSP芯片和工控机相连，在系统中加入了JTAG单元。

如图5所示，本实用新型的电源能够单独供电，拥有两路输出，一路的电压为固定值3.3V，一路为可调，电压的调节范围为1.5-5.5V，当温度达到额定值时，系统将自动关闭对芯片进行保护。

本实用新型的工作原理如下：信号采集单元采集齿轮箱的振动信号并将信号转变为电压信号后送入信号调理单元，信号调理单元对电压信号进行整形、放大再经A/D转换单元模数转换后送入控制单元，控制单元将接收到的信号存储在存储单元中，并经JTAG单元将信号送入工控机，工控机负责搭架系统软件结构并创建控制器，系统利用控制器基于TQWT的信号稀疏方法进行数据处理，得到有效特征值及其最终故障诊断结果并将信号和诊断结果在显示单元进行显示，控制单元也能够接收工控机的诊断结果信号，将诊断结果存储到存储单元中，同时工控机根据诊断结果输出相应的控制信号至报警单元，控制报警单元是否报警，从而有效减少了风力发电机组由于齿轮箱发生故障而导致整机瘫痪的事件发生，提高了发电效率。