迁移学习和CNN的电机故障诊断方法

针对缺乏数据导致卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)训练不佳的问题,以三相异步电机故障诊断为研究对象,提出了基于迁移学习和CNN结合的电机故障诊断方法。首先搭建了电机故障诊断实验平台,通过加速度传感器获取CNN模型带标签数据,通过训练获取预训练模型;然后结合迁移学习得到的预训练模型迁移到目标域,并通过对目标域的带标签数据进行训练以优化CNN参数;最终获得可以对目标域数据有着良好分类能力的新模型,从而实现目标域带标签数据稀少情况下的电机故障诊断工作。通过将该方法与传统CNN、变分模态分解(Variational modal decomposition,VMD)-支持向量机(Support vector machine,SVM)、VMD-K近邻(K nearest neighbor,KNN)以及VMD-BP神经网络等识别模型进行对比验证,结果显示本文提出的迁移CNN模型模式识别方法有更好的识别效果。

电机定子匝间短路故障诊断方法研究

三相异步电机定子发生匝间短路故障时,定子电流信号的频谱中会增加特定频率的故障特征。本文针对三相异步电机建立有限元模型并植入故障,采集定子电流信号并用FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅里叶变换)提取电流中的故障特征,使用LSTM网络(Long Short-Term Memory,长短时记忆网络)进行预测表明,此方法针对定子匝间短路故障的识别准确率达93%,为该故障诊断提供了一种有效的方案。

变工况条件下三相异步电机匝间短路故障诊断

针对三相异步电机匝间短路故障在不同工况下数据分布不一致带来的泛化识别准确率下降的问题。提出了一种基于残差-自注意力网络的迁移学习方法,通过在残差网络中嵌入自注意力机制实现特征强化并利用源域数据进行模型训练,然后利用迁移学习的微调策略使得模型能更好地适应目标域的特征分布,以此来增加模型在目标域数据中的适应性能力。此外,通过设计对比实验探究了引入微调训练以及在模型中嵌入自注意力机制对于模型诊断性能的影响。实验结果表明,所提方法在3种负载条件下迁移的平均准确率为87.5%,相较于一般的残差网络准确率提高了4.5%,同时召回率和F1分数分别提高了约10%和6%。

三相异步电动机的常见故障与检修方法

在三相异步电动机运行过程中,其不仅会出现机械故障,更会出现电气故障,其中机械故障主要为机壳、风扇、轴承、转轴等的故障,而电气故障主要因转子绕组或是定子绕组的故障造成。基于此,文章结合实际,从三相异步电动机的常见故障入手,首先简要分析了三相异步电动机的基本概述,其次阐述了三相异步电动机的常见故障,最后提出了三相异步电动机常见故障的检修方法。

基于深度网络的三相异步电动机故障检测

本文提出了一种深度网络特征的三相异步电动机运行故障自动检测方法。首先利用基于SIFT的关键点匹配算法在热图中检测出关注区域,之后,这些图像基于一个预先训练的卷积神经网络,被转换成具有代表性的特征向量。利用K-means将训练矢量样本聚类为冷簇和热簇,对于每个聚类,训练一个基于SVM的分类器,测试特征向量样本采用相应训练后的SVM分类器进行聚类并映射成类。通过对包括实际热图像在内的数据集进行评估,表明该算法能够100%地检测出异步电动机的故障。

一种基于模糊故障Petri网的三相异步电动机故障分析方法

为提高三相异步电动机运行的稳定性,采用模糊故障Petri网理论对运行电动机进行状态评价与故障诊断。根据电动机故障逻辑关系,结合Petri网建模方法,建立电动机的模糊故障Petri网模型;提出变迁使能点火判别矩阵,结合MYCIN置信度矩阵法的正向推理算法,实现电动机运行状态的准确评价;逆向推理算法即为故障诊断过程,提出一种更为简洁的全矩阵推理算法,使诊断速度极大提高;采用最小割集理论进行优先诊断能够很好地避免诊断的盲目性;最后对电动机部分故障模型进行演绎分析,并通过故障树、统计数据和方法对比验证推理模型的可靠性和合理性。

10kV三相异步电动机局部放电指纹库建立方法

该文针对10kV三相异步电动机定子绕组局部放电指纹识别这一难题,结合现场故障调研与统计分析,通过对电机定子线圈进行单因子老化,利用自制宽度可调定子铁芯槽模型做地电极的故障模拟测试系统,阐述了槽放电、电晕放电和相间放电3种故障线圈局部放电指纹特征的提取方法,并在电磁屏蔽室提取出3种局部放电指纹特征。该成果已应用于某矿10kV电动机局部放电在线监测及故障诊断中,具有重要意义。

三相串联故障电弧中故障相数的识别

三相异步电动机在现代工业和煤炭企业中地位日益突出。随着工艺的发展,变频器与三相异步电动机配合使用成为了主流。在一些情况下,三相异步电机配合变频器发生串联故障电弧,造成了重大的电气安全隐患。为了减少发生串联故障电弧的危害,对故障电弧进行了分析与研究。在实验室的条件下,对于负载为带有变频器的三相异步电动机进行了实验测试,首次提出采用相空间重构理论提取某一相负载电流的轨迹,可以明显的识别出三相串联故障电弧中故障电弧发生相的相数,然后使用带有核函数的MeanShift聚类算法对提取的轨迹进行聚类,使得识别效果更加突出。阐明了该算法对于三相串联故障电弧中的故障电弧相数识别的有效性。

α-β坐标系下瞬时无功功率的笼型异步电机转子故障诊断

根据α-β两相静止坐标下的瞬时无功功率理论,推导出笼型异步电动机定子瞬时无功功率在正常状态、转子断条故障、转子偏心故障、以及两者的复合故障状态下的表达式,并提取出不易被基频淹没、易于辨识的故障特征频率,以此达到诊断电机的目的。同时,转子复合状态下的故障特征频率得到有效分离。最后,利用双Hilbert变换,滤除瞬时无功功率频谱中的直流成分,更好地突出故障特征分量。实验采集定子三相电压电流,经过坐标变换,运用两相静止坐标系瞬时无功功率理论得到瞬时无功功率,进行频谱分析,验证了此法对电机转子各种故障诊断的准确性。

基于BP神经网络的三相异步电动机故障诊断技术研究

针对三相异步电动机的过载、堵转、断相、电压不平衡、接地、过压和欠压等外部故障,提出了一种基于BP神经网络的故障诊断方法,测试结果表明了该方法的有效性和正确性。

10kV异步电动机定子绕组电晕放电指纹分布规律的研究

针对10kV三相异步电动机运行时由于槽口电晕放电引发单相接地故障这一问题,本文设计并制作了高压电机定子铁心槽部模型。在电磁屏蔽环境下,通过对真机线圈端部低阻带与高阻带交叠部位进行处理,诱发了10kV异步电动机定子线圈槽口电晕放电,观察并分析了槽口放电热点分布,提取了槽口电晕放电的指纹分布图,并给出了放电指纹随电压变化的发展规律。为10kV三相异步电动机主绝缘在线监测与故障诊断提供了判断依据。

基于S函数三相异步电机复合故障特征研究

为获取电机定子绕组与轴承复合故障特征,采用多回路数学模型和周期性振动特征负载模型进行分析和研究。通过多相异步电机策略构造定子匝间短路故障数学模型,Simulink中的S函数为基础编写数学模型。将轴承扭转振动作为负载输入,建立Matlab/Simulink三相异步电机正常状态和复合故障的仿真模型,并分析亚同步状态下正常、短路故障、轴承故障和复合故障的运行状况。结果表明,复合状态下电流信号除存在单故障特征频率与基频分量增大外,还将产生低于工频的谐波分量。最后通过电磁转矩和转速验证了模型的正确性,为复合故障特征检测提供理论支撑。

基于改进粒子群优化神经网络的电机故障诊断

为了更加准确快速地诊断出三相异步电动机运行过程中发生的各类故障,在采用小波包分析提取异步电机故障特征向量的基础上,提出了一种混沌动态权重粒子群算法(CDW-PSO)优化BP神经网络的故障诊断方法,构建电机的神经网络故障诊断模型,采用混沌动态权重粒子群算法优化神经网络的结构参数。实验分析表明,采用该方法用于电机故障诊断,诊断速度快、准确性高、可靠性好。

三相异步电动机单相运行故障分析

叙述了三相异步电动机单相运行对电机工作的影响以及如何防止电机单相运行的措施。提出了即时发现故障、及时处理、避免事故发生的方法。

电动机保护器的发展与展望

本文介绍了三相异步电动机几种常见的故障及其故障特征,并阐述了传统机械式电动机保护装置、模拟电子式电动机保护装置、以及微机型智能电动机保护装置的原理、应用及优缺点等。最后结合实际情况对电动机保护器的发展提出展望。

基于PSCAD/EMTDC的异步电动机定子绕组三相故障仿真

在电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC环境中,对电动机两相接地故障进行仿真,以三相接地故障的数学模型代替实际电力系统,用数值方法对系统进行运行试验和研究。该模型不仅可以对电动机故障的瞬态和稳态过程进行仿真,而且能够揭示电动机故障瞬态的运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律。验证了EMTDC电动机模型和算法的有效性和正确性,为深入研究电动机故障诊断和保护提供了有效的仿真平台。

基于PSCAD/EMTDC的异步电动机定子绕组两相故障仿真

提出在电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC环境中对电动机两相接地故障进行仿真,以两相接地故障的数学模型代替实际电力系统,用数值方法对系统的运行进行试验和研究。该模型不仅可以对发电机故障的瞬态和稳态过程进行仿真,而且能够揭示发电机故障瞬态的运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律。验证了EMTDC电动机模型和算法的有效性和正确性,为电动机故障诊断和保护的深入研究提供了有效的仿真平台。

三相异步电动机常见故障分析与处理

三相异步电动机和其他一些电动机相比,价格低廉,运用方便,广泛应用于各个行业。本文针对三相异步电动机的常见故障进行分析,并在此基础上提出了一些常见的解决办法,希望以此保障三相异步电动机的正常运行。

三相异步电动机控制电路中的元件选择和故障诊断

本文介绍了在三相异步电动机控制电路中如何正确的选择控制元件,三相异步电动机正反转控制电路的工作原理以及如何用电阻测量法和电压测量法检测电路故障。

船用三相异步电动机常见故障的检查及维修

为了让船舶电子电气员(ETO)掌握正确分析、判断船用三相异步电动机的故障及进行相应的维修,在此以举例的形式将船用三相异步电动机常见故障的检查步骤和维修方法进行总结,希望可以为ETO在实际工作过程中解决常见故障提供分析依据及作为参考使用。