感應(yīng)電機(jī)軸承故障電流特征的幅值研究.pdf

1、感應(yīng)電機(jī)因其造價(jià)低廉、維護(hù)方便及較高的功率重量比等優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代各類(lèi)工業(yè)領(lǐng)域中。當(dāng)重要電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)使機(jī)器出現(xiàn)不可修復(fù)的損壞，而軸承故障是其中發(fā)生概率最高的一種故障，因此對(duì)感應(yīng)電機(jī)軸承故障進(jìn)行早期故障診斷具有重要意義。
　　本文針對(duì)Blodt等人使用單位脈沖模擬軸承故障對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響太過(guò)理想的不足，提出用周期矩形脈沖來(lái)模擬軸承局部故障產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩振動(dòng)，對(duì)周期矩形脈沖信號(hào)的特征進(jìn)行了詳細(xì)的研究。在此基礎(chǔ)上詳細(xì)推導(dǎo)了軸承故障

2、對(duì)定子電流的影響，得出電流特征頻率的各個(gè)邊頻的幅值隨故障寬度的變化滿足Sa函數(shù)幅值分布。并通過(guò)Matlab設(shè)置仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同故障寬度下的電流頻譜進(jìn)行對(duì)比分析，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性。
　　本文研究了電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子槽諧波與軸承故障共同作用下的定子電流特征頻率的幅值特性。發(fā)現(xiàn)在定子電流頻譜中有新的特征頻率，其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條數(shù)相關(guān)，并且該頻率的幅值受故障寬度τ及頻率階次n的影響。在AnsoftMaxwell有限元仿

3、真環(huán)境下，分別搭建一個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條數(shù)為26和28的鼠籠電機(jī)，結(jié)合Simplorer進(jìn)行聯(lián)合仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論得出的特征頻率是真實(shí)存在的。
　　本文設(shè)計(jì)搭建了感應(yīng)電機(jī)軸承故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用該平臺(tái)進(jìn)行硬件模擬實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了前述理論推導(dǎo)的正確性。發(fā)現(xiàn)當(dāng)電機(jī)軸承有故障時(shí)，定子電流特征頻率的各個(gè)邊頻的幅值并非是單調(diào)遞減的，而是隨著故障范圍的變化，各個(gè)邊頻的幅值與Sa函數(shù)的邊頻包絡(luò)趨勢(shì)一致。在考慮了轉(zhuǎn)子槽諧波的影響后，新增特征頻率的幅