本文關(guān)鍵詞：感應(yīng)電機(jī)軸承故障電流特征的幅值研究

  更多相關(guān)文章： 電機(jī) 軸承 故障 特征頻率 轉(zhuǎn)子槽諧波

【摘要】：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)矩的影響太過理想的不足,提出用周期矩形脈沖來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Ansoft Maxwell有限元仿真環(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)趨勢一致。在考慮了轉(zhuǎn)子槽諧波的影響后,新增特征頻率的幅值特性也滿足同樣的變化趨勢。該結(jié)論對(duì)于電機(jī)軸承故障的識(shí)別以及故障嚴(yán)重程度的判別提供了有效的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：電機(jī) 軸承 故障 特征頻率 轉(zhuǎn)子槽諧波
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM346
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題的來源及研究意義9-10
• 1.2 軸承故障診斷技術(shù)研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 軸承故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 軸承故障診斷特征信息提取方法的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排14-16
• 第2章 感應(yīng)電機(jī)滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及故障特征16-24
• 2.1 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2 滾動(dòng)軸承常見故障形式及失效原因17-19
• 2.3 滾動(dòng)軸承故障的振動(dòng)特征19
• 2.4 軸承故障的電流頻率特征19-22
• 2.4.1 幅度調(diào)制模型20-21
• 2.4.2 相位調(diào)制模型21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-24
• 第3章 基于周期矩形脈沖模型的電流特征頻率的幅值特性24-37
• 3.1 周期矩形脈沖24-27
• 3.2 軸承故障對(duì)電流特征頻率幅值特性的影響27-31
• 3.2.1 轉(zhuǎn)矩振動(dòng)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢的影響27-29
• 3.2.3 軸承故障對(duì)電機(jī)氣隙磁密及定子電流的影響29-31
• 3.3 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證31-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 轉(zhuǎn)子槽諧波與軸承故障共同作用下的電流特征頻率的幅值特性37-52
• 4.1 感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽諧波37-41
• 4.2 轉(zhuǎn)子槽諧波對(duì)電機(jī)定子電流的影響41-42
• 4.3 軸承故障對(duì)電流特征頻率幅值的影響42-45
• 4.4 有限元仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證45-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 電流特征頻率的幅值特性實(shí)驗(yàn)研究52-61
• 5.1 軸承故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)52-56
• 5.2 軸承故障硬件模擬實(shí)驗(yàn)56-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 總結(jié)與展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文66-67
• 致謝67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李強(qiáng);趙地;侯文富;;軸承故障的預(yù)防和診斷[J];現(xiàn)代零部件;2010年S1期

2 許樹申;;軸承故障的檢查和失效的原因[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2010年30期

3 徐麗娟;張春福;孫曉娟;于海波;何文廣;;軸承故障識(shí)別與診斷方法的研究分析[J];機(jī)械工程師;2012年07期

4 叢培田;高偉;韓輝;李光;;軸承故障信號(hào)的峰值特征擴(kuò)展電路研究[J];工具技術(shù);2013年01期

5 佐藤勇藏;趙鎖忠;;軸承故障及輪箍踏面剝離[J];國外機(jī)車車輛工藝;1983年06期

6 周賢全;;軸承故障新探測法[J];國外機(jī)車車輛工藝;1989年06期

7 王剛勤;;軸承故障檢測器[J];設(shè)備管理與維修;1992年04期

8 甘曉曄,寇惠;低速重載大軸承故障特征與診斷探討[J];設(shè)備管理&維修;1998年02期

9 潘煒;;正確識(shí)別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承金屬溫度異常及軸承故障[J];應(yīng)用能源技術(shù);2014年01期

10 來五星;軒建平;史鐵林;楊叔子;;用自回歸最小二乘消噪法提純軸承故障信號(hào)[J];振動(dòng)、測試與診斷;2007年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邵毅全;鐘鳴華;邵毅敏;;使用激光傳感器檢測軸承故障[A];第一屆全國流體動(dòng)力及控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第二卷）[C];2000年

2 張宏;杜聯(lián)朝;琚科昌;;紙機(jī)軸承故障監(jiān)測與診斷[A];中國造紙學(xué)會(huì)第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2005年

3 楊積忠;左立建;;風(fēng)機(jī)軸承故障診斷實(shí)例[A];設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)及其應(yīng)用——第十二屆全國設(shè)備監(jiān)測與診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

4 郝如江;盧文秀;褚福磊;;基于形態(tài)分析和支持向量機(jī)的軸承故障分類研究[A];2008年全國振動(dòng)工程及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十一屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

5 胡蔦慶;潘中銀;陳敏;秦國軍;;結(jié)合包絡(luò)解調(diào)與隨機(jī)共振的軸承故障檢測[A];2008年全國振動(dòng)工程及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十一屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

6 徐建立;;基于支持向量機(jī)的轉(zhuǎn)轍機(jī)軸承故障分類實(shí)驗(yàn)研究[A];第十二屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

7 楊曼云;;基于morlft小波法包絡(luò)檢波分析技術(shù)的軸承故障診斷技術(shù)研究[A];2012年全國地方機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（云南省分冊(cè)）[C];2012年

8 康晨暉;崔玲麗;胥永剛;高立新;;EMD熵值譜在軸承故障信號(hào)特征提取中的應(yīng)用[A];第十二屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 蘇鋼;姚成寶;;高溫鼓風(fēng)機(jī)軸承故障分析與診斷[A];第十屆全國設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

10 朱文軍;盛邦清;訾建新;;礦用大型設(shè)備軸承故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[A];第24屆全國煤礦自動(dòng)化與信息化學(xué)術(shù)會(huì)議暨第6屆中國煤礦信息化與自動(dòng)化高層論壇論文集[C];2014年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 通訊員 魏向軍;“六字訣”工作法扼制機(jī)車“隱形殺手”[N];人民鐵道;2008年

2 鐘佳 任重;搏浪擊水競風(fēng)流[N];中國航空?qǐng)?bào);2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李萌;旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸承故障的特征提取與模式識(shí)別方法研究[D];吉林大學(xué);2008年

2 張翱;列車軸承故障道旁聲學(xué)診斷關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

3 胡飛;列車軸承故障軌邊聲學(xué)檢測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

4 朱可恒;滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)特征提取及診斷方法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

5 王冬云;轉(zhuǎn)子-軸承故障診斷方法研究[D];燕山大學(xué);2012年

6 鐘先友;旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的時(shí)頻分析方法及其應(yīng)用研究[D];武漢科技大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 項(xiàng)巍巍;輪軌車輛軸承故障模擬及稀疏診斷方法研究[D];蘇州大學(xué);2015年

2 陸新嶠;基于DSP的電機(jī)軸承故障電流特征研究[D];大連海事大學(xué);2015年

3 李美嬌;航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承故障特征提取方法研究及動(dòng)力學(xué)仿真[D];北京化工大學(xué);2015年

4 馬楊;基于FPGA的電機(jī)軸承故障電流特征研究[D];大連海事大學(xué);2015年

5 徐長源;基于LMD的軸承故障特征提取方法研究[D];沈陽大學(xué);2016年

6 耿天宇;基于探測線圈的感應(yīng)電機(jī)軸承故障研究[D];大連海事大學(xué);2016年

7 程國柱;感應(yīng)電機(jī)軸承故障電流特征的幅值研究[D];大連海事大學(xué);2016年

8 趙凱;基于支持向量回歸的軸承故障定量診斷方法研究[D];蘇州大學(xué);2012年

9 李文麒;基于小波變換與遞歸定量分析的軸承故障信號(hào)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

10 李亮;基于EEMD樣本熵和模糊聚類的軸承故障診斷方法研究[D];燕山大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：871620