基于雙相干譜的電機(jī)軸承故障檢測(cè)方法研究.pdf

1、眾所周知,感應(yīng)電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防工程以及軍事等各領(lǐng)域。為保證安全生產(chǎn),避免電機(jī)失效和高價(jià)維修,電機(jī)的早期故障檢測(cè)也就顯得尤為重要。軸承故障是電機(jī)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(dòng)機(jī)軸承故障的檢測(cè)方法。
　　 定子電流特征分析法將軸承的常見(jiàn)故障與定子電流的特征頻率建立了函數(shù)關(guān)系。當(dāng)運(yùn)行電機(jī)的軸承存在故障時(shí),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(guò)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(jī)軸承故障類型。在提取定子電流中的故障特征頻率時(shí),面臨的問(wèn)題是如何抑制來(lái)自電網(wǎng)的背景色噪聲。另外對(duì)于早期故障,微弱的故障特征信息淹沒(méi)在噪聲中,導(dǎo)致特征提取比較困難。
　　 本文采用高階統(tǒng)計(jì)量中的雙相干譜對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,不僅利用了定子電流信號(hào)中的頻率信息,還保留了信號(hào)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(jì)量強(qiáng)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(jì)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(jī)軸承故障檢測(cè)方法。文中還對(duì)普通的雙相干譜算法進(jìn)行了改進(jìn)。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(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域加窗處理。其次,普通雙相干譜算法將采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分段處理再平均,由于每段的數(shù)據(jù)量較少,最終會(huì)導(dǎo)致頻譜泄露,譜估計(jì)結(jié)果中還會(huì)出現(xiàn)大量偽峰；而改進(jìn)算法則是將采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行整段處