基于雙相干譜的電機軸承故障檢測方法研究.pdf

1、眾所周知,感應(yīng)電動機廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、國防工程以及軍事等各領(lǐng)域。為保證安全生產(chǎn),避免電機失效和高價維修,電機的早期故障檢測也就顯得尤為重要。軸承故障是電機中發(fā)生幾率最高的故障類型,因此本文主要研究感應(yīng)電動機軸承故障的檢測方法。
　　 定子電流特征分析法將軸承的常見故障與定子電流的特征頻率建立了函數(shù)關(guān)系。當(dāng)運行電機的軸承存在故障時,定子電流中將相應(yīng)地產(chǎn)生特定的故障特征頻率,且該特征頻率與基波、諧波間存在非線性相位耦合現(xiàn)象。因此,

2、通過分析定子電流中的故障特征頻率與其它頻率成分之間的耦合關(guān)系,可以確定電機軸承故障類型。在提取定子電流中的故障特征頻率時,面臨的問題是如何抑制來自電網(wǎng)的背景色噪聲。另外對于早期故障,微弱的故障特征信息淹沒在噪聲中,導(dǎo)致特征提取比較困難。
　　 本文采用高階統(tǒng)計量中的雙相干譜對采樣數(shù)據(jù)進行分析,不僅利用了定子電流信號中的頻率信息,還保留了信號中的相位信息,從而可反映出各頻率成分之間的相位耦合現(xiàn)象。此外高階統(tǒng)計量強大的消噪能力理論上

3、能完全抑制高斯噪聲。
　　 本文利用高階統(tǒng)計量具有抑制高斯噪聲的能力,以及雙相干譜定量描述二次相位耦合的程度,提出了基于雙相干譜的電機軸承故障檢測方法。文中還對普通的雙相干譜算法進行了改進。首先,采用一組相互正交的離散橢球序列作為窗函數(shù),代替漢寧窗來對信號進行時域加窗處理。其次,普通雙相干譜算法將采樣數(shù)據(jù)進行分段處理再平均,由于每段的數(shù)據(jù)量較少,最終會導(dǎo)致頻譜泄露,譜估計結(jié)果中還會出現(xiàn)大量偽峰；而改進算法則是將采樣數(shù)據(jù)進行整段處