Un método de denoising mejorado para señales de vibración de fallos de rodamientos de la caja de engranajes de turbinas eólicas
Autores: Zhang, Chaohai; Zhang, Xu; Xu, Zufeng; Dai, Wei; Lu, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método de denoising mejorado para señales de vibración de fallos de rodamientos de la caja de engranajes de turbinas eólicas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Monitoreo de vibraciones
Diagnóstico de fallas
Cajas de engranajes de turbinas eólicas
Método de eliminación de ruido
EWT-SVD
Transformada de wavelet empírica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El monitoreo de vibraciones (MV) es una herramienta importante para el diagnóstico de fallas en componentes clave de las cajas de engranajes de turbinas eólicas (TETs). Sin embargo, debido a la influencia del ruido blanco y la interferencia aleatoria, es difícil realizar una eliminación de ruido de alta calidad en las señales de MV de TET. Para superar esta limitación, se propone en este artículo un nuevo método conjunto de eliminación de ruido para señales de MV de TET con fallas, al que hemos llamado EWT-SVD. Primero, se utiliza el método de exploración de límites de la transformada de wavelet empírica (EWT) para optimizar la asignación de bandas de frecuencia y obtener las múltiples funciones de modo intrínseco (FMIs). En segundo lugar, se seleccionan las FMIs sensibles de acuerdo con el coeficiente de correlación calculado y el índice de curtosis, evitando la redundancia de FMIs. Finalmente, se obtienen las señales de MV de TET con fallas utilizando la eliminación de ruido SVD. Con este enfoque, el método propuesto logra una eliminación de ruido de alta calidad en las señales de MV de TET. Además, también resuelve de manera efectiva los problemas existentes de los métodos convencionales, a saber, la selección ineficiente de FMIs, el alto ruido, las frecuencias falsas, la mezcla de modos y el efecto de borde. Finalmente, se demuestra la efectividad, superioridad y fiabilidad del método propuesto utilizando resultados de simulación y casos prácticos.
Descripción
El monitoreo de vibraciones (MV) es una herramienta importante para el diagnóstico de fallas en componentes clave de las cajas de engranajes de turbinas eólicas (TETs). Sin embargo, debido a la influencia del ruido blanco y la interferencia aleatoria, es difícil realizar una eliminación de ruido de alta calidad en las señales de MV de TET. Para superar esta limitación, se propone en este artículo un nuevo método conjunto de eliminación de ruido para señales de MV de TET con fallas, al que hemos llamado EWT-SVD. Primero, se utiliza el método de exploración de límites de la transformada de wavelet empírica (EWT) para optimizar la asignación de bandas de frecuencia y obtener las múltiples funciones de modo intrínseco (FMIs). En segundo lugar, se seleccionan las FMIs sensibles de acuerdo con el coeficiente de correlación calculado y el índice de curtosis, evitando la redundancia de FMIs. Finalmente, se obtienen las señales de MV de TET con fallas utilizando la eliminación de ruido SVD. Con este enfoque, el método propuesto logra una eliminación de ruido de alta calidad en las señales de MV de TET. Además, también resuelve de manera efectiva los problemas existentes de los métodos convencionales, a saber, la selección ineficiente de FMIs, el alto ruido, las frecuencias falsas, la mezcla de modos y el efecto de borde. Finalmente, se demuestra la efectividad, superioridad y fiabilidad del método propuesto utilizando resultados de simulación y casos prácticos.