本文關(guān)鍵詞：基于電流及振動(dòng)信號(hào)的電機(jī)滾動(dòng)軸承故障診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電機(jī)作為重要的電氣設(shè)備廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造及運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。滾動(dòng)軸承是電機(jī)中重要的組成部件,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響電機(jī),甚至整個(gè)系統(tǒng)的性能。電機(jī)軸承內(nèi)外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)并且承受徑向載荷的作用,這種惡劣的工作環(huán)境導(dǎo)致軸承故障約占電機(jī)故障的40%。因此及時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及準(zhǔn)確的故障檢測(cè)具有重要意義,也是軸承故障診斷技術(shù)的研究重點(diǎn)。 本文從軸承的結(jié)構(gòu)入手,分析了軸承故障機(jī)理和常見的幾種故障類型,以故障特征頻率為主要的判別依據(jù),研究了基于電流信號(hào)、振動(dòng)信號(hào)以及兩者融合的軸承故障診斷理論和方法。主要分析了電流信號(hào)特征與軸承振動(dòng)的關(guān)系,研究了基于電流信號(hào)幅值恢復(fù)算法的電機(jī)軸承故障診斷理論和方法,以濾除電流基波,凸顯出故障諧波,減少電流基波對(duì)故障諧波的影響。對(duì)軸承的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了時(shí)域和頻域分析,研究了基于IIR型巴特沃斯濾波器和希爾伯特變換的振動(dòng)信號(hào)包絡(luò)分析,實(shí)現(xiàn)了基于振動(dòng)信號(hào)共振解調(diào)法的軸承故障診斷技術(shù),該方法可有效診斷出軸承故障及其發(fā)生位置。研究了信號(hào)互相關(guān)分析理論,將電流信號(hào)的諧波譜和振動(dòng)信號(hào)的包絡(luò)譜通過互相關(guān)算法相融合,實(shí)現(xiàn)了多源信息融合的軸承故障診斷。選擇振動(dòng)及電流傳感器,使用NI公司生產(chǎn)的PXI系列設(shè)備搭建了測(cè)試平臺(tái),采用Lab VIEW軟件設(shè)計(jì)了信號(hào)采集及處理程序,對(duì)人工破壞的故障軸承進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并與正常軸承進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了本文所研究方法的可行性。 在上述理論分析、研究的基礎(chǔ)上,課題組采用STM32F3系列處理器設(shè)計(jì)了信息采集接口電路,并將采集到的信息發(fā)送到PC主機(jī)上,同時(shí)編寫了上位機(jī)軟件,通過采集電機(jī)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)軸承的在線監(jiān)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：幅值恢復(fù) 共振解調(diào) 信號(hào)融合 電機(jī)軸承故障診斷
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.33;TH165.3
【目錄】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 電機(jī)軸承故障診斷研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 電機(jī)軸承故障診斷方法13-14
• 1.2.2 基于振動(dòng)信號(hào)軸承故障診斷14-16
• 1.2.3 基于電流信號(hào)軸承故障診斷16-18
• 1.3 存在問題與發(fā)展趨勢(shì)18-19
• 1.3.1 存在問題18
• 1.3.2 發(fā)展趨勢(shì)18-19
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排19-22
• 第2章 滾動(dòng)軸承故障機(jī)理及測(cè)試平臺(tái)搭建22-36
• 2.1 滾動(dòng)軸承故障機(jī)理分析22-26
• 2.1.1 滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)22
• 2.1.2 滾動(dòng)軸承振動(dòng)機(jī)理22-24
• 2.1.3 電機(jī)軸承故障對(duì)電流的影響24-25
• 2.1.4 滾動(dòng)軸承常見故障類型25-26
• 2.2 基于LabVIEW的測(cè)試平臺(tái)的搭建26-34
• 2.2.1 虛擬儀器LabVIEW26-28
• 2.2.2 硬件接口設(shè)計(jì)28-31
• 2.2.3 數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)31-32
• 2.2.4 軸承故障模擬32-34
• 2.3 本章小結(jié)34-36
• 第3章 基于電流幅值恢復(fù)算法的滾動(dòng)軸承故障診斷36-46
• 3.1 定子電流故障特征分析36-37
• 3.2 幅值恢復(fù)算法37-40
• 3.3 LabVIEW程序?qū)崿F(xiàn)40-44
• 3.3.1 過零檢測(cè)程序?qū)崿F(xiàn)40-41
• 3.3.2 幅值恢復(fù)法程序?qū)崿F(xiàn)41-42
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第4章 基于振動(dòng)信號(hào)的滾動(dòng)軸承故障診斷46-62
• 4.1 振動(dòng)信號(hào)常用分析方法46-47
• 4.2 振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域參數(shù)分析47-49
• 4.2.1 有量綱參數(shù)分析47
• 4.2.2 無量綱參數(shù)分析47-49
• 4.3 振動(dòng)信號(hào)的頻域分析49-51
• 4.4 共振解調(diào)分析法51-55
• 4.4.1 帶通濾波器的選擇52-53
• 4.4.2 希爾伯特變換法53-55
• 4.5 LabVIEW程序?qū)崿F(xiàn)55-61
• 4.5.1 時(shí)域分析的程序?qū)崿F(xiàn)55-56
• 4.5.2 頻譜分析的程序?qū)崿F(xiàn)56-58
• 4.5.3 共振解調(diào)的程序?qū)崿F(xiàn)58
• 4.5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 第5章 基于電流與振動(dòng)融合的滾動(dòng)軸承故障診斷62-68
• 5.1 融合算法的特點(diǎn)62
• 5.2 電流信號(hào)與振動(dòng)信號(hào)的融合技術(shù)62-64
• 5.2.1 電流信號(hào)與振動(dòng)信號(hào)互相關(guān)分析62-63
• 5.2.2 信號(hào)融合流程63-64
• 5.3 LabVIEW程序?qū)崿F(xiàn)64-66
• 5.3.1 相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)64-66
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 第6章 滾動(dòng)軸承在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)68-76
• 6.1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)68-71
• 6.2 實(shí)驗(yàn)過程71-72
• 6.3 結(jié)果分析72-74
• 6.4 本章小結(jié)74-76
• 第7章 總結(jié)與展望76-78
• 7.1 總結(jié)76
• 7.2 展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作82-84
• 致謝84

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬波,魏強(qiáng),徐春林,江志農(nóng);基于Hilbert變換的包絡(luò)分析及其在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年06期

2 侯新國;劉開培;卜樂平;;感應(yīng)電動(dòng)機(jī)軸承故障檢測(cè)的相關(guān)分析方法[J];電氣傳動(dòng);2008年02期

3 林華;多傳感器數(shù)據(jù)融合中的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2002年03期

4 劉雪霞;張琦;譚業(yè)發(fā);;高階譜分析技術(shù)在軸承故障信號(hào)特征提取中的應(yīng)用[J];機(jī)床與液壓;2008年07期

5 李運(yùn)紅;張ng濤;;感應(yīng)電機(jī)軸承故障的定子電流方法分析[J];煤礦機(jī)械;2009年04期

6 劉春光;譚繼文;戰(zhàn)衛(wèi)俠;張馳;;基于多傳感器信息融合技術(shù)在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[J];煤礦機(jī)械;2010年06期

7 唐德堯;;共振解調(diào)技術(shù)在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用和發(fā)展(一)[J];設(shè)備管理與維修;1991年11期

8 侯新國;吳正國;夏立;卜樂平;;基于融合分析的感應(yīng)電機(jī)軸承故障檢測(cè)方法[J];數(shù)據(jù)采集與處理;2006年01期

9 楊江天;趙明元;張志強(qiáng);李平康;;基于定子電流小波包分析的牽引電機(jī)軸承故障診斷[J];鐵道學(xué)報(bào);2013年02期

10 李爭;郭立煒;葛榮亮;;基于幅值恢復(fù)法的電機(jī)電流測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];微電機(jī);2011年11期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蘇文勝;滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)處理及特征提取方法研究[D];大連理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于電流及振動(dòng)信號(hào)的電機(jī)滾動(dòng)軸承故障診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：399430