基于振動(dòng)信號(hào)分析的感應(yīng)電機(jī)氣隙偏心故障診斷的研究
本文關(guān)鍵詞:基于振動(dòng)信號(hào)分析的感應(yīng)電機(jī)氣隙偏心故障診斷的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:電機(jī)的偏心故障會(huì)使氣隙磁場(chǎng)分布不均勻,進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致不平衡磁拉力的產(chǎn)生。不平衡磁拉力作用于電機(jī)會(huì)導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)異常或振動(dòng)加劇,因此電機(jī)的振動(dòng)信號(hào)可反映電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)變化,從而可判斷電機(jī)內(nèi)部是否發(fā)生氣隙偏心故障。本文主要通過(guò)分析振動(dòng)信號(hào)達(dá)到氣隙偏心故障診斷的目的。文章在了解現(xiàn)有氣隙偏心故障診斷研究中常用的故障特征指標(biāo)的基礎(chǔ)上,通過(guò)電磁場(chǎng)理論分析得出了新的故障特征頻率指標(biāo),并通過(guò)仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了新指標(biāo)的有效性;文章通過(guò)進(jìn)一步分析不同故障程度下故障特征頻率幅值大小的變化情況,得到了故障特征頻率幅值和偏心度之間的關(guān)系,進(jìn)而可通過(guò)二者的相互關(guān)系推測(cè)偏心程度。考慮到通過(guò)故障特征頻率幅值和偏心度的關(guān)系推測(cè)偏心程度這一方法對(duì)不同類型、不同工況的電機(jī)沒(méi)有廣泛的適用性。本文提出小波包分解和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法來(lái)推斷偏心程度,將小波包分解得到的頻帶能量地變化率作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入向量,經(jīng)驗(yàn)證訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能適用于不同類型的電機(jī)。現(xiàn)有研究中并沒(méi)有偏心定位的相關(guān)研究,本文根據(jù)不同種類偏心故障情況下的最小氣隙位置的特性,通過(guò)分析不平衡磁拉力在水平和垂直方向分量的關(guān)系推測(cè)偏心發(fā)生的位置,并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:感應(yīng)電機(jī) 氣隙偏心 故障診斷 振動(dòng)信號(hào) 小波變換
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM346
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 第一章 緒論12-22
- 1.1 研究背景與意義12-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
- 1.2.1 故障診斷方法研究現(xiàn)狀14-20
- 1.2.2 氣隙偏心故障研究現(xiàn)狀20
- 1.3 本文的主要內(nèi)容及安排20-22
- 第二章 感應(yīng)電機(jī)氣隙偏心故障特征指標(biāo)22-36
- 2.1 氣隙偏心介紹22-23
- 2.2 機(jī)理分析23-29
- 2.2.1 常情況下磁拉力24-26
- 2.2.2 靜偏心故障下的單邊磁拉力26-27
- 2.2.3 動(dòng)偏心故障下的單邊磁拉力27-28
- 2.2.4 混合偏心故障下的單邊磁拉力28-29
- 2.3 磁拉力分析29-34
- 2.3.1 公式分析29-30
- 2.3.2 仿真分析30-34
- 2.4 本章小結(jié)34-36
- 第三章 感應(yīng)電機(jī)氣隙偏心故障位置和故障程度的研究36-54
- 3.1 信號(hào)處理方法36-38
- 3.1.1 小波去噪36-38
- 3.2 感應(yīng)電機(jī)氣隙偏心故障位置的研究38-45
- 3.2.1 仿真分析39-41
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)分析41-45
- 3.3 感應(yīng)電機(jī)氣隙偏心故障程度的研究45-51
- 3.3.1 理論分析45-47
- 3.3.2 仿真分析47-49
- 3.3.3 實(shí)驗(yàn)分析49-51
- 3.4 本章小結(jié)51-54
- 第四章 基于小波包分解和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣隙偏心故障診斷54-70
- 4.1 小波包分解的應(yīng)用54-58
- 4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)58-63
- 4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理58-59
- 4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)59-60
- 4.2.3 BP學(xué)習(xí)算法60-63
- 4.3 仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證63-67
- 4.4 本章小結(jié)67-70
- 第五章 總結(jié)與展望70-72
- 5.1 全文工作總結(jié)70-71
- 5.2 研究工作展望71-72
- 參考文獻(xiàn)72-78
- 發(fā)表文章目錄78
【參考文獻(xiàn)】
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