受随机风载、间歇式工作机制、基座变形等耦合因素作用,极易诱发双馈式风电机组高速端膜片联轴器早期不对中潜隐性故障,对此在不对中理论分析基础上,基于SolidWorks与Adams构建仿真模型,利用风速转换公式计算高速端模拟转速,获取不同平行不对中量下的运动响应,借助于机械转子故障模拟试验台搭建测试系统开展实验研究。仿真结果显示频谱出现1倍频和2倍频,幅值随不对中量的增大而增大,且轴向力的倍频幅值变化明显。实验结果表明当轴承座时域峭度在4左右,存在冲击性振动,图谱显示径向水平1倍频和2倍频幅值随着转速增加而增大,径向垂直与轴向在不对中量大于0.4mm时,1倍频随转速升高而增大;其与理论分析、仿真结果的倍频特征变化有较好的一致性。

为通过监测电机电流信号以实现对转子系统故障的识别与诊断,考虑圆盘不平衡因素,建立平行不对中转子系统动力学模型,然后应用拉格朗日方程,推导出转子系统运动微分方程,并以电机的电磁扭矩为纽带,在MATLAB/Simulink环境下建立三相异步电动机—转子系统机电耦合模型,最后应用傅里叶变换对电流信号进行频谱分析,研究平行不对中故障激励下电机电流信号的耦合特性。仿真结果表明：不平行故障会使电流信号激发出的边频分量,随着不平衡量的增大,还会激发出的边频分量;考虑质量偏心,电流信号还会激发出的边频分量,但当时,的边频分量会被淹没,反之,该边频分量则比较明显。