基于人工智能的電機(jī)匝間耐壓檢測(cè)算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-08 11:53
電機(jī)作為一種應(yīng)用范圍廣需求量大的機(jī)電轉(zhuǎn)換設(shè)備,普遍應(yīng)用于建筑、機(jī)械、冶金、運(yùn)輸?shù)汝P(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈和國(guó)家安全的領(lǐng)域。電機(jī)運(yùn)行的安全性直接關(guān)系到其運(yùn)行領(lǐng)域的穩(wěn)定性,而電機(jī)運(yùn)行的安全性很大程度上取決于電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕緣性能。電機(jī)經(jīng)過長(zhǎng)期高速運(yùn)行,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常會(huì)受到電、熱、環(huán)境等綜合因素的作用而發(fā)生損壞,使其電氣和機(jī)械性能降低,嚴(yán)重影響了電機(jī)的壽命。因此,建立電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的匝間短路診斷和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),定期進(jìn)行轉(zhuǎn)子絕緣性能的檢測(cè),避免產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)老化等現(xiàn)象,使電機(jī)能正常運(yùn)行,這已成為確保各行各業(yè)安全生產(chǎn)和運(yùn)行的迫切需要。本文采用微分探測(cè)線圈方法采集電機(jī)轉(zhuǎn)子的氣隙勵(lì)磁磁勢(shì)信號(hào)進(jìn)行分析處理,利用轉(zhuǎn)子繞組短路時(shí)氣隙勵(lì)磁磁勢(shì)信號(hào)中漏磁通分量的幅值發(fā)生變化這一特征信息進(jìn)行分析。選擇小波分析、小波包分解和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法作為理論基礎(chǔ),綜合分析了電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的氣隙勵(lì)磁磁勢(shì)信號(hào)的性能和參數(shù)特點(diǎn)。選擇MATLAB作為軟件開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行各種算法的實(shí)現(xiàn),建立了基于人工智能的電機(jī)匝間短路診斷系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)子短路的故障診斷。通過模擬電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生匝間短路的故障過程,綜合多種檢測(cè)算法對(duì)轉(zhuǎn)子短路時(shí)的氣隙勵(lì)磁磁勢(shì)信號(hào)進(jìn)行診斷,全...
【文章來源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
RLC串聯(lián)電路
Fig.1-1 The RLC series circuit Fig.1-2 The response of resonant loop1.2.2.5 輸入波形檢測(cè)法這是一種直接將外界電壓源加載到繞組兩端進(jìn)行絕緣性能的檢測(cè)方法,通被測(cè)繞組兩端加載一定幅度的電壓,提取繞組兩端的電壓輸出波形,通過對(duì)比狀態(tài)和故障狀態(tài)的電壓波形信號(hào),可以判斷繞組是否發(fā)生絕緣故障。此方法的是沖擊電壓加載操作方便并且時(shí)間短,缺點(diǎn)在于無法將均勻的電壓施加到被測(cè)上,并且不能對(duì)繞組短路的具體位置做出準(zhǔn)確的判斷。綜上所述,國(guó)內(nèi)外專家對(duì)于電機(jī)繞組的故障檢測(cè)方法有了一定的研究。目電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組品質(zhì)優(yōu)劣檢查的方法都存在一定的局限性,無法對(duì)繞組故障的具置做出準(zhǔn)確判斷。隨著絕緣檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,許多國(guó)內(nèi)的故障檢測(cè)設(shè)備已能滿足要求,而國(guó)外的設(shè)備價(jià)格很昂貴。所以為了確保電機(jī)的制造質(zhì)量和安全運(yùn)提高轉(zhuǎn)子繞組絕緣的可靠性,研制人工智能的電機(jī)匝間絕緣檢測(cè)[6]設(shè)備已是勢(shì)行。1.3 電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障形式及其原因
內(nèi)殘存金屬切削等異物。程中,轉(zhuǎn)子承受的電氣和機(jī)械方面的負(fù)荷都很高,尤長(zhǎng)期承受較大的離心力和工頻電壓、操作過電壓、啟動(dòng)、運(yùn)行和停轉(zhuǎn),會(huì)使轉(zhuǎn)子線圈到循環(huán)熱應(yīng)力和變發(fā)生在電機(jī)內(nèi)部,繞組短路匝在交變磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用在短路匝上會(huì)產(chǎn)生比額定電流的溫度比普通匝的溫度高,時(shí)間一長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致匝間最終燒壞整個(gè)電機(jī)。濕場(chǎng)合的電機(jī),容易受潮導(dǎo)致匝間短路。轉(zhuǎn)子繞組聚爬電造成轉(zhuǎn)子線圈匝間短路。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Fourier變換的異步電機(jī)故障診斷研究[J]. 李靖,劉微,鄭華. 石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(03)
[2]基于MATLAB的異步電動(dòng)機(jī)故障仿真分析[J]. 呂輝,劉諍. 吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(01)
[3]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電機(jī)故障診斷研究[J]. 楊朋松,呂永健,逯國(guó)亮. 大電機(jī)技術(shù). 2009(04)
[4]基于MATLAB的GUI的界面設(shè)計(jì)[J]. 南洋,周靜,孟開元,丁旭東. 石油儀器. 2008(06)
[5]基于Matlab/GUI的新型界面開發(fā)方式[J]. 邱金蕙,王矞輝,李振全. 河北工業(yè)科技. 2008(04)
[6]基于小波包分析的電機(jī)故障檢測(cè)[J]. 王芳,魯順昌. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2008(07)
[7]同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組匝間短路的仿真研究[J]. 孫宇光,王祥珩,桂林,王維儉. 電工電能新技術(shù). 2008(02)
[8]電動(dòng)機(jī)繞組匝間故障的原因及處理[J]. 薛福連. 防爆電機(jī). 2007(03)
[9]基于虛擬儀器的電機(jī)電參數(shù)測(cè)試[J]. 姜風(fēng)國(guó). 機(jī)電工程. 2007(04)
[10]定子繞組匝間短路分析與故障診斷[J]. 黃雄. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2007(02)
碩士論文
[1]電力機(jī)車電氣部分故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D]. 劉毅斌.中南大學(xué) 2009
[2]基于時(shí)、頻域—小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的齒輪箱故障診斷研究[D]. 時(shí)建峰.太原理工大學(xué) 2008
[3]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異步電動(dòng)機(jī)振動(dòng)故障診斷研究[D]. 朱麗娟.太原理工大學(xué) 2008
[4]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備故障診斷方法研究[D]. 孫士慧.中國(guó)石油大學(xué) 2008
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)故障自診斷研究[D]. 鄧日青.重慶交通大學(xué) 2008
[6]基于小波分析的電機(jī)故障信號(hào)診斷研究[D]. 劉蕾蕾.哈爾濱理工大學(xué) 2007
[7]基于Web方式汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷系統(tǒng)[D]. 楊志謙.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[8]基于虛擬儀器的電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 周鋒.重慶大學(xué) 2006
[9]高壓電機(jī)線圈繞組匝間絕緣沖擊試驗(yàn)設(shè)備的研制[D]. 陸更偉.哈爾濱理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3023879
【文章來源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
RLC串聯(lián)電路
Fig.1-1 The RLC series circuit Fig.1-2 The response of resonant loop1.2.2.5 輸入波形檢測(cè)法這是一種直接將外界電壓源加載到繞組兩端進(jìn)行絕緣性能的檢測(cè)方法,通被測(cè)繞組兩端加載一定幅度的電壓,提取繞組兩端的電壓輸出波形,通過對(duì)比狀態(tài)和故障狀態(tài)的電壓波形信號(hào),可以判斷繞組是否發(fā)生絕緣故障。此方法的是沖擊電壓加載操作方便并且時(shí)間短,缺點(diǎn)在于無法將均勻的電壓施加到被測(cè)上,并且不能對(duì)繞組短路的具體位置做出準(zhǔn)確的判斷。綜上所述,國(guó)內(nèi)外專家對(duì)于電機(jī)繞組的故障檢測(cè)方法有了一定的研究。目電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組品質(zhì)優(yōu)劣檢查的方法都存在一定的局限性,無法對(duì)繞組故障的具置做出準(zhǔn)確判斷。隨著絕緣檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,許多國(guó)內(nèi)的故障檢測(cè)設(shè)備已能滿足要求,而國(guó)外的設(shè)備價(jià)格很昂貴。所以為了確保電機(jī)的制造質(zhì)量和安全運(yùn)提高轉(zhuǎn)子繞組絕緣的可靠性,研制人工智能的電機(jī)匝間絕緣檢測(cè)[6]設(shè)備已是勢(shì)行。1.3 電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障形式及其原因
內(nèi)殘存金屬切削等異物。程中,轉(zhuǎn)子承受的電氣和機(jī)械方面的負(fù)荷都很高,尤長(zhǎng)期承受較大的離心力和工頻電壓、操作過電壓、啟動(dòng)、運(yùn)行和停轉(zhuǎn),會(huì)使轉(zhuǎn)子線圈到循環(huán)熱應(yīng)力和變發(fā)生在電機(jī)內(nèi)部,繞組短路匝在交變磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用在短路匝上會(huì)產(chǎn)生比額定電流的溫度比普通匝的溫度高,時(shí)間一長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致匝間最終燒壞整個(gè)電機(jī)。濕場(chǎng)合的電機(jī),容易受潮導(dǎo)致匝間短路。轉(zhuǎn)子繞組聚爬電造成轉(zhuǎn)子線圈匝間短路。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Fourier變換的異步電機(jī)故障診斷研究[J]. 李靖,劉微,鄭華. 石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(03)
[2]基于MATLAB的異步電動(dòng)機(jī)故障仿真分析[J]. 呂輝,劉諍. 吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(01)
[3]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電機(jī)故障診斷研究[J]. 楊朋松,呂永健,逯國(guó)亮. 大電機(jī)技術(shù). 2009(04)
[4]基于MATLAB的GUI的界面設(shè)計(jì)[J]. 南洋,周靜,孟開元,丁旭東. 石油儀器. 2008(06)
[5]基于Matlab/GUI的新型界面開發(fā)方式[J]. 邱金蕙,王矞輝,李振全. 河北工業(yè)科技. 2008(04)
[6]基于小波包分析的電機(jī)故障檢測(cè)[J]. 王芳,魯順昌. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2008(07)
[7]同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組匝間短路的仿真研究[J]. 孫宇光,王祥珩,桂林,王維儉. 電工電能新技術(shù). 2008(02)
[8]電動(dòng)機(jī)繞組匝間故障的原因及處理[J]. 薛福連. 防爆電機(jī). 2007(03)
[9]基于虛擬儀器的電機(jī)電參數(shù)測(cè)試[J]. 姜風(fēng)國(guó). 機(jī)電工程. 2007(04)
[10]定子繞組匝間短路分析與故障診斷[J]. 黃雄. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2007(02)
碩士論文
[1]電力機(jī)車電氣部分故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D]. 劉毅斌.中南大學(xué) 2009
[2]基于時(shí)、頻域—小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的齒輪箱故障診斷研究[D]. 時(shí)建峰.太原理工大學(xué) 2008
[3]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異步電動(dòng)機(jī)振動(dòng)故障診斷研究[D]. 朱麗娟.太原理工大學(xué) 2008
[4]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備故障診斷方法研究[D]. 孫士慧.中國(guó)石油大學(xué) 2008
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)故障自診斷研究[D]. 鄧日青.重慶交通大學(xué) 2008
[6]基于小波分析的電機(jī)故障信號(hào)診斷研究[D]. 劉蕾蕾.哈爾濱理工大學(xué) 2007
[7]基于Web方式汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷系統(tǒng)[D]. 楊志謙.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[8]基于虛擬儀器的電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 周鋒.重慶大學(xué) 2006
[9]高壓電機(jī)線圈繞組匝間絕緣沖擊試驗(yàn)設(shè)備的研制[D]. 陸更偉.哈爾濱理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3023879
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