瓦伦尼安教学设备省的WFD1000风力发电传动综合故障模拟实验台基于故障诊断技术分析的齿轮箱动力学和噪声特性、健康监测和振动特性的研究。要求性能稳定，可承受猛烈的载荷冲击，有充足的空间便于齿轮的更换、安装以及监测装置的安装。
研究项目：
可引入单一故障，或同时引入多个故障，研究其相互间的耦合效应；
可模拟平行轴齿轮箱直齿的齿面磨损、轮齿裂纹、齿面点蚀和缺齿等故障；
可模拟行星齿轮箱直齿的齿面点蚀、齿面磨损、齿根裂纹、缺齿断齿等故障；
可模拟机械故障与发电机电气故障；
可模拟旋转机械设备的转速实验（升速、降速、稳速等）；
可研究故障信号特征识别、信号特证处理；
系统组成部分
系统由铸铁平台、减速驱动电机、行星齿轮箱系统、平行轴齿轮箱系统、动态扭矩传感器系统、转矩负载系统、发电机（发电机与转矩负载系统互换安装）、防护系统、试验台控制系统等组成。
1、设备使用条件要求
1)环境温度:-30℃~+70℃(存储)、-10℃~+50℃(使用);
2)无粉尘及腐蚀性物质;
3)电源:三相 380V±10%、50HZ;功率7.5KW;
4)地线需求:6 m
5)现场安装标准地线。
2、平台底座
1)材质:灰铸铁，有T型槽方便各功能模块自由组合
2)尺寸不小于长2000mm*宽800m*高170mm
3)带油槽
4)铸铁平台质量约为:1.5t
3、驱动电机
1)额定电压:380V
2)额定功率＞1KW
3)额定扭矩:347.9 N.m
4)额定转速:19r/min
5)减速比＞80
4、转矩转速系统
1)量程:50N·m
2)精度:0.5%F·S
3)额定转速 10000r/min
4)环境温度:-10℃+50℃
5)扭矩输出:0-5V
6)转速输出:60脉冲/转
5、行星齿轮箱系统
齿轮模数＜2，齿轮形式为直齿，速比≥5，太阳轮齿数21，行星轮31，齿圈齿数84；油脂润滑；
6、平行轴齿轮箱系统
1)平行轴齿轮箱基本参数
①模数＜2，齿轮形式为直齿
②Z1齿数:21（输出端齿轮数）
③Z2齿数:47
④Z3齿数:29
⑤Z4齿数:103（输入端齿轮数）
⑥螺旋角 :0°
⑦速比:7.95:1
⑧箱体中心距≤200
2)润滑方式:飞溅润滑
7、负载系统：两种负载，1种为电涡流制动器式负载，扭距≥10Nm；配套水循环冷缺系统；1种为发电机式负载，功率≥1kW，配套负载电阻，模拟发电机的相关故障；
8、磁粉制动器
1)发电机与磁粉制动器互换安装
2)滑差功率:0.8kW
3)额定扭矩:10N.m
4)许用转速:1500r/min
9、发电机
1)发电机与磁粉制动器互换安装
2)额定转速:750r/min
3)额定功率:1kW
4)配有负载电阻(不可调)，模拟发电机负载
10、联轴器
1)梅花联轴器材质:高强度铝合金
11、风电塔筒模拟装置
采用独立电机驱动，模块风电塔筒装置，使用更加形象生动
1)电机与转子部分用防护罩整体防护
2)塔筒立于防护罩上方
3)叶片与电机采用同步轮传动，传动比为1:1，效果更直观
4)塔筒中心高 1000mm，叶片直径 630mm
12、试验台控制系统(控制逻辑可定制)
1）系统架构
人机界面通过以太网线连接PLC实现对系统实时控制，PLC则通过485通讯、数字开关量、模拟量等控制驱动器、负载、液压、润滑等系统的智能控制。
2）系统功能
控制功能：可实现对实验台驱动转速、润滑系统及其他功能的实时控制；
监测功能：可以对实验台的转速、电机电流/电压，负载扭矩、流体压力、温度等参数进行实时监控。
历史记录功能：可对所有监测的变量经行记录（1次/秒），智能启停监测，启动实验台时记录，停止时不记录，减小存储压力。
安全功能：温度超限报警、振动超限报警、手动急停等；维护人员也可根据系统记录的报警信息对设备进行检修。
扩展功能：系统软、硬件采用模块化结构，各模块功能明确。系统配置灵活方便，可以根据用户的实际情况和具体要求增减相应模块，减少了功能的冗余，降低了成本，使应用更具合理性。
通讯功能：系统集成以太网、Rs485等接口，支持Modbus-RTU、ModbusTCP等成熟通讯协议，支持与各种上位机进行通讯。
3）硬件参数
（1）柜体
标配控制柜柜尺寸为宽700mm深500mm高1000mm（不含滑轮），底脚带滚轮，方便移动。
同时控制柜与台体连接线均采用航空插座，方便拆线与重连。
（2）人机界面
主要技术指标：10寸触摸屏，LED背光，262K显示颜色，分辨率1024*600，显示亮度300cd/m2，功耗7W，512M以上系统存储；
接口：485及232串行接口*2、USB接口、百兆以太网口、Wifi接口，可选4G接口；
工作环境：工作温度0-40℃，工作湿度5%—95%；
符合CE认证标准，防护等级IP65，电磁兼容工业三级。
（3）PLC（标配为20点晶体管型，根据实际需求变更点位）
主要技术指标：12Kb以上程序存储器，8Kb以上数据存储器，10Kb以上保持性存储器，保存数据；支持存储卡；布尔运算时间0.35us/指令，字传送时间1.2us/指令，浮点运算时间1.7us/指令；192个定时器；最大本地IO数字量为256位，最大本地IO模拟量为56个字；
电源：功耗20W，28.8V时可承受最大冲击电流11.7A；
通讯支持：以太网、串行接口，传输速率：以太网最高100Mb/s、RS485最高187500b/s，以太网具有1500VDC变压器隔离；
本体IO：输入点为漏型/源型，最大电压30VDC，最大浪涌电压35VDC可持续0.5s，固态MOSFET输出，最大浪涌电流8A可持续100ms，每点额定电流0.5A，断开到接通最大为1us，接通到断开最长3us；最高支持4路单相200KHz高速脉冲计数或者2路正交100KHz高速计数；
扩展能力：支持最多6个扩展模块，可扩展各类模拟量、数字量输入输出及通讯模块
（4）驱动器
主要技术参数：输入电压可选单相200V或三相380V，50Hz/60Hz；稳态转速精度：无PG矢量控制优于±0.5％，有PG矢量控制优于±0.1％；过载能力：150％额定电流1分钟，180%额定电流15秒，200%额定电流2秒；频率精度：模拟给定：±0.2％最大频率，数字给定：0.01Hz；
主要功能：支持开环/闭环控制，支持感应电机/永磁同步电机，可进行转速/转矩/位置控制，自动转矩提升，自动节能运行，自动电压调整（AVR），自动载波调整，随机PWM，过程PID，多模式PLC，多段速方式；
控制接口：具有模拟输入/输出，数字输入输出；
通讯：内置RS485通讯接口，支持Modbus协议（RTU、TCP）、USS指令、Profibus-DP协议、PROFINET协议等；
可编程单元：比较器、逻辑单元、触发器、算术单元、滤波器、多路开关、定时器；
保护功能：过流、过压、欠压、输入输出缺相、输出短路、过热、电机过载、外部故障、模拟输入掉线、失速防止等；
13、故障实验件：
1）行星齿轮箱故障件：太阳轮+轴+轴承 4套，行星轮4套，齿圈1套，故障类型根据要求定制，包括但不仅限于，点蚀、磨损、剥落、裂纹、缺齿、断齿；
2）平行轴齿轮箱故障件：输入端齿轮 4套，输出端齿轮 4套，要求安装好对应的健康轴承，齿轮与轴不可拆卸，需一体式加工保证齿轮精度；故障类型根据要求定制，包括但不仅限于，点蚀、磨损、剥落、裂纹、缺齿、断齿；
3）发电机故障件：发电机匝间短路，发电机轴承故障，转子不平衡三种故障；
14、信号采集传感器：
1）动态扭矩传感器：1台，精度不小于0.5%F·S，转速10000r/min，扭矩输出：-5V~+5V，具备RS485输出，可同时测速转速、转矩两项参数；
2）单向加速度传感器：3只，灵敏度100mV/g，量程50g，频率响应范围不低于10KHz，每只配套3m传感器电缆1根，安装磁座1个；
3）光电转速传感器：电源电压DC12—24V±10%，检测距离：30-200mm，光斑尺寸：聚光小光斑，光斑大小约2mm，响应时间：最大0.5ms，输出指示灯橙色LED，电源指示灯绿色LED，常开/常闭模式：常开(入光动作)/常闭(遮光动作)模式可选。
4）噪声传感器：CHZ-215传声器+YG-401前置放大器1台：
★1.噪声测量不高于25dBA；
★2.最高噪声测量不低于160db；
★3.工作频率不高于20Hz；
★4.最高工作频率不低于20KHz；
5.1/4英寸驻极体传声器；
6.自由场频率响应20Hz-20kHz（±2dB）；
7.灵敏度1.8mV/Pa(±2dB) ；
8.4mA IEPE供电；
9.最大输入电压5Vrms；
10.SMB接口输出；66mm总长；
11.本底噪声42dBA，最高声压级160dB。
15、防护系统
1)保护罩采用厚度 2mm 钢板制作成型
16、测试系统
