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文檔簡介
1、在生產(chǎn)過程中大量使用的機(jī)械設(shè)備(如機(jī)床類、泵類,風(fēng)機(jī)類、壓縮機(jī)、軋機(jī)等)多數(shù)都是由交流異步電機(jī)驅(qū)動的。一般情況下,在這些機(jī)械設(shè)備的監(jiān)測和故障診斷領(lǐng)域,往往由于需要針對不同的對象(如電機(jī)還是被驅(qū)動設(shè)備),在不同的關(guān)鍵位置設(shè)置不同類型的傳感器,這使得一臺設(shè)備的監(jiān)控成本很高。針對這些情況,本文研究一種可以檢測電機(jī)及其驅(qū)動設(shè)備主要故障(如電機(jī)斷條,偏心以及驅(qū)動設(shè)備的不平衡和扭轉(zhuǎn)振動)的電機(jī)定子電流診斷方法,也稱為無傳感器檢測方法,該方法由于安裝
2、、監(jiān)測成本較低,比較適合一般工廠的普通設(shè)備應(yīng)用,為故障診斷技術(shù)的普及應(yīng)用提供了一個新途徑。 本文首先在理論上分析了定子電流檢測轉(zhuǎn)子斷條、偏心及扭轉(zhuǎn)等故障的基本原理,確立了采用計算機(jī)仿真、試驗臺模擬實驗和實際驗證的基本研究方法和思路。 在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下,研究了利用現(xiàn)有電機(jī)模型建立斷條和扭振簡易故障仿真模型的方法,并進(jìn)行了各種模擬工況下的仿真分析。通過改變繞線電機(jī)模型轉(zhuǎn)子電阻值的不均勻分布,模擬電機(jī)的斷
3、條故障;通對籠型電機(jī)模型的負(fù)載端加載按正弦或方波規(guī)律變化的負(fù)載,模擬軸系慢變類型和沖擊類型的扭振故障,仿真結(jié)果準(zhǔn)確可靠,全面揭示了斷條和扭振故障特征頻率的變化規(guī)律。 建立了由感應(yīng)電動機(jī)驅(qū)動的,以直流發(fā)電機(jī)為負(fù)載電機(jī)斷條、偏心和扭振故障的模擬試驗臺,并進(jìn)行了各種工況下的典型故障的模擬試驗與分析。取得了和計算機(jī)仿真結(jié)果相一致的結(jié)果,從理論和實驗兩個方面深入研究了典型故障的特征頻率及變化規(guī)律。特別是在軸系扭振電流信號和振動信號的比較過
4、程中,發(fā)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動設(shè)備的機(jī)械故障信息主要以扭轉(zhuǎn)振動方式耦合到定子電流中,相對于橫向振動檢測,無傳感器檢測方法更適合異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)扭振類故障的檢測與診斷。 在信號處理與特征提取方面,本文提出了實調(diào)制頻移的概念,根據(jù)移頻細(xì)化譜和Hilbert變換求包絡(luò)原理,結(jié)合小波消噪技術(shù),提出了一種具有小波消噪功能的實調(diào)制移頻細(xì)化譜及細(xì)化包絡(luò)譜方法,可以有效地分離與提取定子電流中50Hz電網(wǎng)頻率所調(diào)制的微弱故障信息。 作為無傳感器檢測方
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