異步電機(jī)故障診斷方法研究與應(yīng)用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、三相異步電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠而在傳動(dòng)領(lǐng)域占有極其重要的地位。電機(jī)的工作狀態(tài)直接影響了生產(chǎn)的運(yùn)行。對(duì)電機(jī)的常見故障進(jìn)行分析及診斷,可以有效地降低故障率,減少突發(fā)事故造成的停產(chǎn)損失,降低維修成本,消除對(duì)人員和設(shè)備的安全威脅。故障診斷技術(shù)雖然進(jìn)展顯著,但誤判率高、準(zhǔn)確度低。因此,對(duì)電機(jī)系統(tǒng)故障診斷方法的研究有必要進(jìn)一步深化和成熟。 本文對(duì)主要用信號(hào)處理的方法對(duì)異步電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障進(jìn)行研究,同時(shí)對(duì)異步電機(jī)三種常見故障產(chǎn)生

2、機(jī)理進(jìn)行分析。所做的主要工作概括如下: (1)在綜合大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地介紹了電機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀、研究的主要內(nèi)容以及研究的必要性。對(duì)故障診斷方法的前人研究結(jié)果進(jìn)行了認(rèn)真的回顧、總結(jié),重申了故障診斷研究方法的分類,論述了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 (2)通過對(duì)電機(jī)常見故障總結(jié),確定了鼠籠式異步電機(jī)的三種主要故障為:轉(zhuǎn)子斷條、氣隙偏心、定子匝間短路,并運(yùn)用基本電磁關(guān)系深入分析了故障特征頻率成分的產(chǎn)生機(jī)理和原

3、因,研究表明:定子匝間短路故障的最有效判據(jù)為負(fù)序電流的存在;轉(zhuǎn)子斷條故障最有效判據(jù)為定子電流中會(huì)出現(xiàn)頻率為(1+2s)f<,1>的主要故障特征成分;當(dāng)存在氣隙偏心(包括靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和復(fù)合偏心)故障時(shí),會(huì)在定子電流中出現(xiàn)頻率為f<,1>±m(xù)f<,r>的故障特征成分;上述工作奠定了本文故障分析的理論基礎(chǔ)。 (3)詳細(xì)介紹為了檢測(cè)定子電流中是否存在故障頻率分量而采用的兩種種信號(hào)處理方法:對(duì)應(yīng)于電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的傅立葉變換頻譜分析和對(duì)應(yīng)于電

4、機(jī)起動(dòng)過程時(shí)的短時(shí)傅立葉變換時(shí)頻分析。對(duì)于每一種信號(hào)處理方法作了理論介紹和仿真計(jì)算。 (4)根據(jù)異步電機(jī)的非線性多變量動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,利用LabVIEW基于數(shù)學(xué)模型對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行了仿真研究,通過分析轉(zhuǎn)子斷條后電機(jī)的等效電路圖,得到了故障模型。并將故障診斷方法中的信號(hào)處理方法應(yīng)用于電機(jī)故障診斷實(shí)例中,對(duì)正常電機(jī)模型和故障電機(jī)模型中的定子電流信號(hào)進(jìn)行處理分析,并給出兩種信號(hào)處理方法的分析結(jié)果。分析結(jié)果表明,通過傅立葉變換對(duì)平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行

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