基于雜散磁場(chǎng)的電機(jī)軸承故障檢測(cè)方法研究.pdf

1、在感應(yīng)電機(jī)的各種故障中，軸承故障占有很高的比例。振動(dòng)分析法和定子電流法作為兩種比較重要的軸承故障診斷方法得到了較為深入的研究，但也有各自的局限性。
　　基于雜散磁場(chǎng)的電機(jī)軸承故障檢測(cè)方法具有幅值特性好、特征頻率多等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)引起了許多研究者的重視。目前，研究者一般只利用徑向雜散磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行軸承故障檢測(cè)，沒有對(duì)軸向雜散磁場(chǎng)開展深入研究，也沒有涉及到徑軸向雜散磁場(chǎng)的幅值研究。
　　本文參考了Schoen和Blodt等學(xué)者推導(dǎo)定子

2、電流法的思路，從感應(yīng)電機(jī)軸承故障時(shí)引起的氣隙變化和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)兩個(gè)方向分別推導(dǎo)了軸承故障時(shí)的雜散磁密表達(dá)式。隨后，基于磁路模型，推導(dǎo)了感應(yīng)電機(jī)正常時(shí)的徑、軸向雜散磁密頻率特征。同時(shí)考慮軸承故障引起的氣隙變化和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，推導(dǎo)出了軸承故障時(shí)的徑軸向雜散磁密公式，得到了故障特征頻率的表達(dá)式。
　　本文對(duì)徑軸向雜散磁場(chǎng)中的故障特征頻率的幅值特征開展研究。發(fā)現(xiàn)徑向雜散磁場(chǎng)中故障特征頻率的幅值隨著振動(dòng)倍頻的升高而迅速衰減，軸向雜散磁場(chǎng)中故障特征頻

3、率的幅值不會(huì)因振動(dòng)倍頻的變化而變化，得出了軸向雜散磁場(chǎng)比徑向雜散磁場(chǎng)在故障診斷中更有效的結(jié)論。
　　本文進(jìn)行了感應(yīng)電機(jī)模擬軸承故障實(shí)驗(yàn)及打孔實(shí)際實(shí)驗(yàn)，并使用自行設(shè)計(jì)的感應(yīng)電機(jī)雜散磁場(chǎng)信號(hào)采集系統(tǒng)完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集工作。在MATLAB中對(duì)采集到的感應(yīng)電機(jī)雜散磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜分析，可觀察到故障特征頻率，并對(duì)不同振動(dòng)倍頻下的徑軸向雜散磁場(chǎng)故障特征頻率的幅值進(jìn)行對(duì)比研究。所得結(jié)果驗(yàn)證了本文理論推導(dǎo)的正確性，也證明了基于雜散磁場(chǎng)的電機(jī)軸承故