王建国，林语桐，田野，杜鹏，张培焱，辛红伟，武英杰



基于VMD与不同包络阶次构造的风电机组滚动轴承故障诊断

王建国1，林语桐1，田野2，杜鹏3，张培焱4，辛红伟1，武英杰1

（1．东北电力大学自动化工程学院，吉林省 吉林市 132012；2．吉林中电投新能源有限公司，吉林省 长春市 130012；3．长岭中电投第二风力发电有限公司，吉林省 松原市 131500；4．国网襄阳市襄州区供电公司，湖北省 襄阳市 441100）

针对风电机组变工况滚动轴承故障诊断问题，将变分模态分解(variational mode decomposition，VMD)与计算阶比跟踪(computed order tracking，COT)、逆包络阶次谱(reversed sequence squared envelope spectrum，RE-SES)2种方法结合进行包络阶次分析；将非平稳的时间域信号转换成平稳的角度域信号，再经包络法找出滚动轴承故障特征信息。仿真与实验结果表明，VMD结合RE-SES包络阶次法可以更加有效地提取出调幅信号中的调制阶次，并且VMD滤波可以使得故障特征阶次更加凸显，易于故障识别，为风电机组变速工况下的滚动轴承故障诊断提供参考。

风电机组；非平稳信号；计算阶比跟踪(COT)；包络阶次；变分模态分解(VMD)；逆包络阶次谱(RE-SES)；轴承故障诊断

0 引言

风电机组根据风速变工况运行。滚动轴承作为风电机组的基本部件，也是最易损坏的部件之一。若轴承某些细微的损伤性故障或异常不及时检测并排除，就可能造成整个系统失效、瘫痪，甚至导致灾难性后果。滚动轴承振动存在着不确定性因素和非线性作用机制，因此，风电机组滚动轴承状态监测与故障诊断具有重要意义。

阶比分析可以对变速工况旋转机械设备状态进行监测，对旋转设备故障有一定的识别能力，具有很广阔的应用前景[1]。……