基于DSP的電機軸承故障電流特征研究.pdf

1、感應(yīng)電機由于其造價低、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大多數(shù)領(lǐng)域中。一旦電機出現(xiàn)故障，可能會導(dǎo)致生產(chǎn)過程的非計劃停機，從而帶來巨大的經(jīng)濟損失。軸承故障是感應(yīng)電機高發(fā)的故障類型。因此，針對感應(yīng)電機軸承故障產(chǎn)生的機理與特征展開研究對實現(xiàn)電機的在線故障診斷具有重要意義。
　　本文根據(jù)Bl(o)dt提出的軸承故障引起定子電流的相位調(diào)制理論，進一步推導(dǎo)出軸承故障時轉(zhuǎn)矩波動分量與定子電流波動分量之間的關(guān)系表達式。根據(jù)此關(guān)系式，

2、發(fā)現(xiàn)當軸承故障振動頻率較低時，相關(guān)的定子電流波動分量的幅值變大，進行頻譜分析時，軸承故障的電流特征頻率的幅值更為明顯。
　　本文通過降低軸承故障的振動頻率來提高軸承故障的可識別性。通過Matlab軟件搭建感應(yīng)電機模型進行仿真實驗。仿真結(jié)果驗證了軸承故障振動頻率與定子電流幅值特征之間的對應(yīng)關(guān)系。同時驗證了理論推導(dǎo)出的定子電流特征頻率關(guān)系式。本文利用DSP高度集成化、數(shù)字化、高速運算功能和豐富的內(nèi)外設(shè)資源這一特點，設(shè)計了基于DSP的軸

3、承故障電流特征檢測平臺硬件電路，編寫了產(chǎn)生SPWM的主程序以及相應(yīng)的中斷程序。并通過程序來改變載波比N實現(xiàn)降頻，在降頻的同時，大幅降低電壓，使得壓頻比U/f小于正常值，通過此方法來改變DSP檢測平臺的輸出頻率。通過對不同故障振動頻率條件下的定子電流信號進行采集，對電流信號進行頻譜分析。分析結(jié)果表明，當電源頻率降低，或者故障振動頻率降低時，定子電流特征頻率更易于識別。
　　本文在軟件仿真與模擬試驗的基礎(chǔ)上，通過對軸承外滾道鉆孔，進行