【摘要】：隨著工業(yè)化水平的提高,電機已成為人們生活中最主要的驅動型電力設備,被廣泛用于國民經濟生產的各個領域。電機在長期運行過程中,難免會產生一些故障,但如果在電機故障發(fā)生時不能做出及時有效的處理,就可能造成較大的事故。研究表明,電機振動信號中包含了大量電機運行狀態(tài)的信息。對電機振動進行監(jiān)測可以有效的判斷電機的運行狀態(tài),從而實現(xiàn)故障診斷和故障預警,降低電機發(fā)生重大事故的概率。根據(jù)平行板電容的原理,設計并采用了電容傳感器對電機轉軸徑向振動進行監(jiān)測的方案。通過加裝等位環(huán)的方式消除了電容傳感器的邊緣效應,并使用了不完全驅動電纜技術削弱寄生電容對傳感器的影響。此外,利用限幅RC振蕩器產生27kHz的激勵信號,通過三級運算放大式電容檢測電路將振動信號轉變?yōu)榻涣麟妷盒盘�。然后設計了全波整流電路將交流電壓信號整成直流信號,再經過八階橢圓型抗混疊濾波電路濾除直流信號信號中的干擾信號,最后通過調零電路對有用振動信號進行提取和單獨放大。依據(jù)被測振動信號的頻率要求和檢測電路最終輸出電壓信號的范圍,設計了基于STM32F407微處理器的振動數(shù)據(jù)采集電路,采用了24位高精度A/D轉換芯片AD7734和16位D/A轉換芯片DAC8541。設計了變系數(shù)慣性濾波算法,主要用于消除振動信號中的隨機干擾信號和窄脈沖干擾信號,提高了振動信號的信噪比。利用微處理器對振動數(shù)據(jù)進行計算和顯示,并通過RS-485通信將振動數(shù)據(jù)傳送至上位機。為了提高對振動信號的檢測精度,采用了曲線擬合的方式確定了振動量與輸出電壓的關系式。通過Labview編寫了電機振動監(jiān)測軟件,可對振動信號波形及其峰峰值變化趨勢進行繪圖顯示,根據(jù)其峰峰值的大小實現(xiàn)了對電機運行狀態(tài)的實時監(jiān)測或離線判斷,并且可根據(jù)電機的實際需要人為設定其狀態(tài)判斷閾值。最后,通過模擬實驗,驗證了本系統(tǒng)在同一振動信號不同判斷閾值以及同一判斷閾值不同振動信號下均能可靠地判斷電機運行狀態(tài)。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM30
【圖文】：

圖２－３電渦流傳感器原理圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－３邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｅｄｄｙ邋ｃｕｒｒｅｎｔ邋ｓｅｎｓｏｒ逡逑

圖２－４電容傳感器測振原理圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－４邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ邋ｓｅｎｓｏｒ逡逑

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本文編號：2726920