近年来随着风力发电机组装机数量和装机容量的不断增大,风力发电机组的故障率不断增加。尤其是风力发电机组的大部件故障,如主轴承、齿轮箱和发电机等的损坏,直接提升了风力发电机组的运行和维护的成本,成为影响风电企业运营成本的重要因素。为确保风力发电机组主轴承高效、安全、可靠地运行,研究并开发风力发电机组主轴承的故障诊断及预警系统有着极其重要的意义。本文的主要研究内容如下:1、介绍兆瓦级风力发电机的结构组成和基本工作原理,研究风力发电机组中主轴轴承的故障类型及故障特征,阐述主轴承的故障诊断与预警方法;结合风力发电机组主轴承故障产生机理、振动监测功能需求和故障诊断技术,提出了风力发电机组故障诊断系统和预警系统的设计方案。2、详细分析并计算了风力发电机组主轴承的固有频率和故障频率,分析并总结了不同故障情况下风力发电机组主轴承的振动信号的特征。3、阐述了适用于风力发电机组主轴承的各种振动信号分析方法,对各方法进行了适用性的对比,并编制了振动信号分析的计算程序。4、论述了风力发电机组主轴承故障诊断及预警系统的设计基本思路、硬件配置、软件应用环境以及数据采集模块和分析模块的程序化设计,最终实现了国电联合动力技术有限公司风力发电机组主轴承故障诊断及预警系统(GUPCMS-1000系统)的详细设计。5、通过两个实例分析对GUPCMS-1000系统的应用作了详细说明,并对该系统向更智能更精确的方向发展做出了展望。