行星齿轮箱是风力发电机组增速传动系统的核心部件,针对行星齿箱的故障诊断对风电机组正常稳定的运行具有重要意义。定子电流分析法(MCSA)为行星齿轮箱的故障诊断提供一种非侵入式的方法,通过检测电气信号的变化来诊断机械部分故障。经验模态分解法(EMD)将复杂的信号分解成有限个本征模态函数(IMF)之和,有效的IMF信号具有自适应性和正交性的特点。考虑到行星轮故障信号的非平稳性和时变调制特点,本文将EMD法和定子电流法结合应用到行星轮的故障诊断中,提出基于EMD的行星轮故障的频率解调方法,并从仿真和实验两方面进行验证。首先,在建立行星齿轮故障信号模型的基础上,结合齿轮故障在定子电流信号频谱中的体现,推导出故障在定子电流频谱中的频谱表达式,并分析出行星齿轮故障在定子电流频谱以及瞬时频率的Fourier频谱中的体现形式。其次,分别在Matlab/Simscape和Matlab/Simulink下建立齿轮传动模型和发电系统模型,在传动系统正常和发生机械故障状态下采集定子电流信号和定子电压信号,将仿真数据进行EMD分解,对有效的IMF分量和有效IMF分量的瞬时频率的Fourier频谱进行分析,提取出模拟故障在电信号中的故障信息成份;最后,搭建模拟风力发电机组实验台,在行星轮正常和故障状态下采集定子电流信号和定子电压信号,将实验数据进行EMD分解,对有效IMF分量和有效IMF分量瞬时频率的Fourier频谱进行分析,提取出行星轮故障在电信号中的故障信息成份。研究结果表明,行星轮的故障会引起定子电流的变化,在经过EMD分解的定子电流信号本征模态函数的频谱和瞬时频率的Fourier频谱中,发现了行星齿轮故障特征频率成份以及相关成份,并且总结出行星轮故障信息在定子电流频谱中的分布规律,与理论推导相对应,实现了风电机组行星轮故障的间接诊断的新方法,证明了定子电流法和EMD方法的结合在行星齿轮故障诊断中的可行性和优越性。