本发明涉及风力发电，具体地，涉及一种风力发电机传动链振动监测故障识别方法及系统。
背景技术：
1、目前对于风力发电机传动链振动监测的故障识别尚处于人工对比模式，该模式将消耗大量的人力、物力以及时间，一般都会延迟1-2个月时间才能将风机传动链故障情况梳理完成撰写对应的报告，这样会存在故障监测不及时、故障处理不妥当的情况。
2、目前对于风力发电机传动链振动监测故障的识别，通常共用一套计算过程，但是针对于现在风机部件组成结构不同，会影响故障频率计算结果。
3、专利文献cn115143049a公开了一种风力发电机组的传动链状态识别方法及装置，所述风力发电机组的传动链状态识别方法包括：获取风力发电机组的传动链的实际振动数据；基于实际振动数据，获取实际振动数据的实际能量熵；基于实际振动数据与参考振动数据，获取实际振动数据的实际相对熵；基于实际能量熵、实际相对熵、参考振动数据的参考能量熵和参考相对熵，识别传动链的状态。但该发明没有通过对风机组成部件的分类，实现分层计算故障频率。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种风力发电机传动链振动监测故障识别方法及系统。
2、根据本发明提供的一种风力发电机传动链振动监测故障识别方法，包括：
3、步骤s1：令采集器上传转速数据，换算转动频率；
4、步骤s2：计算平行轮系的转动频率；
5、步骤s3：计算行星轮系的频率；
6、步骤s4：将采集器采集到的振动数据进行频域分析，计算出采集器采集的振动数据的频率特征，判断故障类型。
7、优选地，在所述步骤s1中：
8、采集器上传转速数据n，换算转动频率f：
9、
10、轴系部件的转动频率为
11、其中，f14为高速轴前轴承的转动频率，f15为第一高速轴轴承的转动频率，f16为第二高速轴轴承的转动频率，f18为电机驱动端轴承的转动频率，f19为电机自由端轴承的转动频率。
12、优选地，在所述步骤s2中：
13、对于只存在一级二级三级的传动链，根据平行轮频率计算公式：
14、f大齿圈*大齿圈＝小齿圈*小齿圈
15、其中，f大齿圈为大齿圈转动频率，z大齿圈为大齿圈齿数，f小齿圈为小齿圈转动频率，z小齿圈为小齿圈齿数；
16、则平行轮系的转动频率计算如下：
17、fx3＝f
18、fx2＝d3
19、
20、
21、fx1＝d2
22、
23、f平行3啮合＝zx3fx3
24、f平行2啮合＝zx2fx2
25、f平行1啮合＝zx1fx1
26、f10＝f11＝f12＝fd3
27、f5＝fd1
28、其中fx3为三级平行轮系小齿圈的转动频率，fx2为二级平行轮系小齿圈的转动频率，fd3为三级平行轮系大齿圈的转动频率，zx3为三级平行轮系小齿圈的齿数，zd3为三级平行轮系大齿圈的齿数，fd2为二级平行轮系大齿圈的转动频率，zx2为二级平行轮系小齿圈的齿数，zd2为二级平行轮系大齿圈的齿数，fx1为一级平行轮系小齿圈的转动频率，fd1为一级平行轮系大齿圈的转动频率，zx1为一级平行轮系小齿圈的齿数，zd1为一级平行轮系大齿圈的齿数，f平行3啮合为三级平行轮系啮合频率的转动频率，f平行2啮合为二级平行轮系啮合频率的转动频率，f平行1啮合为一级平行轮系啮合频率的转动频率，f10为中间轴前轴承的转动频率，f11为第一中间轴轴承的转动频率，f12为第二中间轴轴承的转动频率，f5为低速轴轴承的转动频率；
29、对于只存在一级二级平行轮系的传动链，则频率计算如下：
30、fx2＝f
31、
32、fx1＝fd2
33、
34、f平行2啮合＝zx2fx2
35、f平行1啮合＝zx1fx1
36、f10＝f11＝f12＝fd2
37、f5＝fd1
38、对于只存在一级平行轮系的传动链，则频率计算如下：
39、fx1＝f
40、
41、f平行1啮合＝zx1fx1
42、f5＝fd1。
43、优选地，在所述步骤s3中：
44、平行轮系计算完成后，对于行星轮系，则频率计算如下：
45、公式1：
46、公式2：
47、公式3：
48、f行星1啮合＝za1fa1
49、f行星2啮合＝za2fa2
50、f行星3啮合＝za2fa2
51、其中，fa1为一级行星轮系太阳轮转动频率，zc1为一级行星轮系内齿圈齿数，za1为一级行星轮系太阳轮齿数，fc1为一级行星轮系内齿圈转动频率，fh1为一级行星轮系行星轮转动频率，fa2为二级行星轮系太阳轮转动频率，zc2为二级行星轮系内齿圈齿数，za2为二级行星轮系太阳轮齿数，fh2为二级行星轮系行星轮转动频率，fa3为三级行星轮系太阳轮转动频率，zc3为三级行星轮系内齿圈齿数，za3为三级行星轮系太阳轮齿数，fc3为三级行星轮系内齿圈转动频率，fh3为三级行星轮系行星轮转动频率，f行星1啮合为一级行星轮系啮合频率转动频率，f行星2啮合为二级行星轮系啮合频率转动频率，f行星3啮合为三级行星轮系啮合频率转动频率；
52、对于二级行星轮固定；一级内齿圈固定的传动链，则频率计算如下：
53、fa3＝fd1
54、fh2＝0
55、fa2＝fc3
56、fc1＝0
57、fa1＝fh3
58、fc2＝fh1
59、将参数代入至公式1、2、3中，
60、f1＝f2＝f3＝f4＝fh1
61、其中，f1为主轴前轴承转动频率，f2为主轴后轴承转动频率，f3为输入轴轴承转动频率，f4为低速轴前轴承转动频率；
62、对于二级内齿圈固定；一级内齿圈固定；没有三级的传动链，则频率计算如下：
63、fa2＝fd1
64、fc2＝0
65、fa1＝fh2
66、fc1＝0
67、将参数代入至公式1、2、3中，
68、f1＝f2＝f3＝f4＝fh1
69、对于只有一级行星轮系，且内齿圈固定的传动链，则频率计算如下：
70、fa1＝fd1
71、fc1＝0
72、将参数代入至公式1、2、3中，
73、f1＝2＝3＝4＝h1
74、得到传动链各个部件的转动频率。
75、优选地，在所述步骤s4中：
76、将采集器采集到的各个部件的振动数据进行频域分析，如果是轴承部件，计算出采集器采集的振动数据的频率特征，将获取的转动频率代入到轴承故障频率计算公式中：
77、滚动轴承外环故障频率：
78、滚动轴承内环故障频率：
79、滚动轴承滚动体故障频率：
80、滚动轴承保持架故障频率：
81、其中，n为滚动体数目，d为滚动体直径，轴承中经d1为轴承内径，d2为轴承外径，为接触角，fi为转动频率；
82、当轴承部件振动幅值达到阈值，频率特征在故障频率的预设范围内，则判定为该故障类型，实现对传动链轴承振动故障的实时监测；
83、如果是齿轮部件，则计算出采集器采集的振动数据的频率特征，与齿轮啮合频率进行对比，计算出采集器采集的振动数据的频率特征，当齿轮部件振动幅值达到阈值，频率特征在故障频率的预设范围内，则判定为该故障类型，实现对传动链齿轮振动故障的实时监测。
84、根据本发明提供的一种风力发电机传动链振动监测故障识别系统，包括：
85、模块m1：令采集器上传转速数据，换算转动频率；
86、模块m2：计算平行轮系的转动频率；
87、模块m3：计算行星轮系的频率；
88、模块m4：将采集器采集到的振动数据进行频域分析，计算出采集器采集的振动数据的频率特征，判断故障类型。
89、优选地，在所述模块m1中：
90、采集器上传转速数据n，换算转动频率f：
91、
92、轴系部件的转动频率为
93、其中，f14为高速轴前轴承的转动频率，f15为第一高速轴轴承的转动频率，f16为第二高速轴轴承的转动频率，f18为电机驱动端轴承的转动频率，f1g为电机自由端轴承的转动频率。
94、优选地，在所述模块m2中：
95、对于只存在一级二级三级的传动链，根据平行轮频率计算公式：
96、f大齿圈*z大齿圈＝f小齿圈*z小齿圈
97、其中，f大齿圈为大齿圈转动频率，z大齿圈为大齿圈齿数，f小齿圈为小齿圈转动频率，z小齿圈为小齿圈齿数；
98、则平行轮系的转动频率计算如下：
99、fx3＝f
100、fx2＝fd3
101、
102、
103、fx1＝fd2
104、
105、f平行3啮合＝zx3fx3
106、f平行2啮合＝zx2fx2
107、f平行1啮合＝zx1fx1
108、f10＝f11＝f12＝fd3
109、f5＝fd1
110、其中fx3为三级平行轮系小齿圈的转动频率，fx2为二级平行轮系小齿圈的转动频率，fd3为三级平行轮系大齿圈的转动频率，zx3为三级平行轮系小齿圈的齿数，zd3为三级平行轮系大齿圈的齿数，fd2为二级平行轮系大齿圈的转动频率，zx2为二级平行轮系小齿圈的齿数，zd2为二级平行轮系大齿圈的齿数，fx1为一级平行轮系小齿圈的转动频率，fd1为一级平行轮系大齿圈的转动频率，zx1为一级平行轮系小齿圈的齿数，zd1为一级平行轮系大齿圈的齿数，f平行3啮合为三级平行轮系啮合频率的转动频率，f平行2啮合为二级平行轮系啮合频率的转动频率，f平行1啮合为一级平行轮系啮合频率的转动频率，f10为中间轴前轴承的转动频率，f11为第一中间轴轴承的转动频率，f12为第二中间轴轴承的转动频率，f5为低速轴轴承的转动频率；
111、对于只存在一级二级平行轮系的传动链，则频率计算如下：
112、fx2＝f
113、
114、fx1＝fd2
115、
116、f平行2啮合＝zx2fx2
117、f平行1啮合＝zx1fx1
118、f10＝f11＝f12＝fd2
119、f5＝fd1
120、对于只存在一级平行轮系的传动链，则频率计算如下：
121、fx1＝f
122、
123、f平行1啮合＝zx1fx1
124、f5＝fd1。
125、优选地，在所述模块m3中：
126、平行轮系计算完成后，对于行星轮系，则频率计算如下：
127、公式1：
128、公式2：
129、公式3：
130、f行星1啮合＝za1fa1
131、f行星2啮合＝za2fa2
132、f行星3啮合＝za2fa2
133、其中，fa1为一级行星轮系太阳轮转动频率，zc1为一级行星轮系内齿圈齿数，za1为一级行星轮系太阳轮齿数，fc1为一级行星轮系内齿圈转动频率，fh1为一级行星轮系行星轮转动频率，fa2为二级行星轮系太阳轮转动频率，zc2为二级行星轮系内齿圈齿数，za2为二级行星轮系太阳轮齿数，fh2为二级行星轮系行星轮转动频率，fa3为三级行星轮系太阳轮转动频率，zc3为三级行星轮系内齿圈齿数，za3为三级行星轮系太阳轮齿数，fc3为三级行星轮系内齿圈转动频率，fh3为三级行星轮系行星轮转动频率，f行星1啮合为一级行星轮系啮合频率转动频率，f行星2啮合为二级行星轮系啮合频率转动频率，f行星3啮合为三级行星轮系啮合频率转动频率；
134、对于二级行星轮固定；一级内齿圈固定的传动链，则频率计算如下：
135、fa3＝d1
136、fh2＝0
137、fa2＝c3
138、fc1＝0
139、fa1＝h3
140、fc2＝h1
141、将参数代入至公式1、2、3中，
142、f1＝2＝3＝4＝h1
143、其中，f1为主轴前轴承转动频率，f2为主轴后轴承转动频率，f3为输入轴轴承转动频率，f4为低速轴前轴承转动频率；
144、对于二级内齿圈固定；一级内齿圈固定；没有三级的传动链，则频率计算如下：
145、fa2＝d1
146、fc2＝0
147、fa1＝h2
148、fc1＝0
149、将参数代入至公式1、2、3中，
150、f1＝2＝3＝4＝h1
151、对于只有一级行星轮系，且内齿圈固定的传动链，则频率计算如下：
152、fa1＝d1
153、fc1＝0
154、将参数代入至公式1、2、3中，
155、f1＝2＝3＝4＝h1
156、得到传动链各个部件的转动频率。
157、优选地，在所述模块m4中：
158、将采集器采集到的各个部件的振动数据进行频域分析，如果是轴承部件，计算出采集器采集的振动数据的频率特征，将获取的转动频率代入到轴承故障频率计算公式中：
159、滚动轴承外环故障频率：
160、滚动轴承内环故障频率：
161、滚动轴承滚动体故障频率：
162、滚动轴承保持架故障频率：
163、其中，n为滚动体数目，d为滚动体直径，轴承中经d1为轴承内径，d2为轴承外径，为接触角，fi为转动频率；
164、当轴承部件振动幅值达到阈值，频率特征在故障频率的预设范围内，则判定为该故障类型，实现对传动链轴承振动故障的实时监测；
165、如果是齿轮部件，则计算出采集器采集的振动数据的频率特征，与齿轮啮合频率进行对比，计算出采集器采集的振动数据的频率特征，当齿轮部件振动幅值达到阈值，频率特征在故障频率的预设范围内，则判定为该故障类型，实现对传动链齿轮振动故障的实时监测。
166、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
167、本发明通过对风机组成部件的分类，实现分层计算故障频率，使计算结果更精确可靠。