基于定子电流分析的异步电机转子绕组故障诊断系统

本文分析了笼型异步电机转子绕组故障形成的原因，通过对电机定子稳态电流的分析，提出采用频率细化技术、自适应陷波技术，提高故障诊断的可靠性。通过对电机定子起动电流时频分析，提出采用起动电流中特定频率分量进行故障诊断的新方法。根据分析结果研制了实用可靠的故障诊断系统。

基于电机定子电流分析的机车齿轮箱故障诊断

机车传动系统齿轮故障诊断对保障列车行车安全有重要意义,因此将牵引电机定子电流分析用于齿轮故障诊断。齿轮局部损伤引起齿轮系扭矩波动,扭矩的波动使驱动电机定子电流多个频率成分发生相位调制,在定子电流频谱中产生边频带,分析这些特殊频率成份就可以检测齿轮故障。齿轮早期故障产生的边频带幅值非常微弱,通常被电机结构引起的谐波成份和噪声掩盖。双树复小波变换保留了常规小波局部分析特性,又能有效抑制平移敏感性和频率混叠。提出了一种新的无传感器机车齿轮故障诊断方法,用双树复小波分析牵引电机定子电流,抑制噪声排除临近频率的干扰。30 t轴重货运机车正线运转实验证明,提出的方法能有效诊断机车齿轮故障。

基于定子电流小波包分析的牵引电机轴承故障诊断

滚动轴承失效是机车牵引传动系统的主要故障源之一。轴承失效引起电机振动增加,导致定子电流发生调制。本文根据轴承失效对电机运行参数(振动、电流)的影响,将牵引电机轴承故障分为单点局部损伤和整体磨损。分析两种滚动轴承故障对振动和电机定子电流频谱的影响。定子电流分析可在不影响电机运行的情况下,检测电机的工作状况。小波包变换适应于处理瞬变、非平稳信号,用于电机定子分析能获得较高的频率分辨率,有效提取故障征兆。本文提出一种基于定子电流小波包分析的机车牵引电机轴承在线故障检测方法。HXD2型机车线路运行试验证明,该方法能有效诊断电机轴承早期故障。

异步电机监测中MCA及电流频谱技术的结合

静态MCA测试技术与定子电流频谱分析技术是异步电机监测中经常用的方法,两种异步电机监测诊断技术对绕组匝间短路与转子导条断裂故障的敏感性不同,因此在异步电机实际监测过程中,应将两种监测诊断技术结合运用。通过对监测原理的分析,并以船舶异步电机工况举例,对两种监测方法的运用顺序进行探讨,从而有效提高异步电机故障诊断结论的可靠性,并为设备维修决策提供依据。

HXN3型机车牵引电机故障诊断技术研究

牵引电机是铁道机车车辆驱动装置的关键部件之一,其运行状况直接关系到行车安全和运输效率。常用的牵引电机工况监测与故障诊断方法基于振动信号分析,需要布置振动(加速度)传感器。本文介绍了HXN3型机车牵引电机无传感器故障诊断方法——定子电流分析法,并在HXN3型机车实际上线运行检验,证明该方法能够有效诊断牵引电机早期故障。

基于ESPRIT与Duffing系统的笼型异步电动机转子断条故障检测

旋转不变信号参数估计技术(ESPRIT)应用于笼型异步电动机转子断条故障检测时,其频谱分析结果中可能出现实际并不存在的虚假频率分量,从而影响检测效果。针对该问题,采用ESPRIT对定子电流信号进行频谱分析,从而获得定子电流信号的频率分量组成,然后利用Duffing系统对ESPRIT频谱分析结果做进一步处理,以辨识并摒弃其中的虚假频率分量,从而保障笼型异步电动机转子断条故障检测的效果。仿真与实验结果验证了所提方法的有效性。

基于MIRPSA的感应电动机转子断条数目诊断判据

在感应电动机转子断条数目诊断方面,电机定子电流信号分析(MCSA)类方法已经建立明确的解析判据,而电机瞬时无功功率信号分析(MIRPSA)类方法缺乏理论支撑。为此,针对转子断条故障推导了感应电动机瞬时无功功率特征分量的幅值与转子断条数目间的数值对应关系,由此建立了具有解析意义的基于MIRPSA的转子断条数目诊断判据。感应电动机转子断条故障仿真与实验证明了所提判据的有效性。

基于智能报警的刀具状态在线监测技术

为了提高机床加工过程中刀具磨损的监测能力,选择主轴电流和进给电流为主要信息,基于小波分解及软测量模型进行电流信号的多特征提取,从加工进给和主轴驱动两方面反映刀具磨破损信息;在此基础上,基于Parzen视窗法进行多特征信息的数据融合,构建智能报警模型,并依据拉依达法则确定报警边界,从而实现刀具状态的智能报警。将该技术应用到机床的加工中,实验证明可以实时地监测刀具运行状态并进行磨破损报警。

基于改进HHT算法的异步电动机故障诊断

异步电动机的状态监测和故障诊断能够及时发现故障问题,提高系统的稳定性和可靠性.针对异步电动机的转子断条故障,提出改进希尔波特-黄变换(HHT)算法,对定子电流信号进行频谱分析和故障特征识别.通过仿真实验,验证了改进HHT算法的有效性.

行星齿轮机电耦合动力学及其电参数影响机理研究

针对机电系统动力学响应与电参数变化的相互作用机制问题,将时变啮合刚度及太阳轮处时变轴承刚度表示为转角的函数,建立了适用于不同转速工况的电机-齿轮机电耦合模型。使用dq轴坐标变换法推导了机械系统动态特性与电机定子电流的作用关系。基于精细的机电耦合模型,计算得出了振动响应及电机定子电流响应的频率特性,揭示了啮合频率与轴承频率在定子电流中的映射规律。研究结果表明:定子电流频率会受到机械部分频率调制作用从而产生相应边频,该边频成分可用于判断机械系统运行情况;啮合频率及其倍频直接与电流频率发生调制体现在电流频谱中,轴承频率先与啮合频率卷积再与电流频率发生调制才体现在电流频谱上;在不同转速下工况下,齿轮以及轴承特征频率偏移也能体现在电流频域上。

小波包分解在转子断条故障诊断中的应用研究

本文通过对转子断条故障诊断的原理进行分析,同时描述转子断条发生故障时稳态定子电流中出现的特征分量。并通过实验结果分析得出三层小波包分解的方法能有效区分转子是否断条。