基于電機電流的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)故障診斷方法研究.pdf

1、轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)作為旋轉(zhuǎn)機械的動力提供端，是該類機械的核心部件。隨著科技的進步，旋轉(zhuǎn)機械在工業(yè)生產(chǎn)中的應用越來越廣泛，并朝著智能化、數(shù)字化和兩極化方向發(fā)展。在運行時旋轉(zhuǎn)機械產(chǎn)生的故障主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)上，轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的故障會影響整個機械系統(tǒng)的運行，繼而造成經(jīng)濟損失，危及時甚至危害人身安全。轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)在發(fā)生故障時，拖動其工作的異步電動機的電流和系統(tǒng)故障之間存在著一定的關(guān)系，因此研究兩者之間的關(guān)系可以實現(xiàn)基于電機電流來診斷轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)故障

2、。
　　本文按照電機電流產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩拖動負載，故障導致負載變化這一順序，建立以能量為主體的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)數(shù)學方程。按照建立的方程在MATLAB/Simulink下對數(shù)學方程進行仿真，利用四階Runge-Kutta法解析仿真模型的結(jié)果，得到不同類型故障激勵下電動機電流和電磁轉(zhuǎn)矩的頻譜圖。利用傅里葉變換和小波包變換對不同故障激勵下電機電流進行相關(guān)的信號處理，找尋故障和電流的對應關(guān)系。得到對應關(guān)系后，采用BP神經(jīng)元網(wǎng)絡和小波包能

3、量譜理論相結(jié)合建立信號識別通道，實現(xiàn)了對故障快速準確的識別。在試驗臺的上進行與仿真一致的真實故障試驗，對試驗數(shù)據(jù)進行與仿真數(shù)據(jù)相同的信號分析，并對分析結(jié)果進行對比。
　　通過對不同故障激勵試驗和仿真數(shù)據(jù)的分析和對比得到以下結(jié)論:首先通過觀察同類故障下的電磁轉(zhuǎn)矩頻譜圖和電流頻譜圖發(fā)現(xiàn)機械故障跟電機電流之間存在著密切關(guān)系;其次對比不同故障下電流和電磁轉(zhuǎn)矩的頻譜圖發(fā)現(xiàn)不同故障下電流的變化存在一定的差異。
　　轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)在發(fā)生故障