基于氣隙磁場的電機偏心故障分析及檢測方法研究
發(fā)布時間:2022-02-15 00:39
隨著社會的發(fā)展,科技的進步,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)也在向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不斷過渡,離心水泵成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中不可或缺的一部分。電機作為水泵的核心,它的運行狀況將對水泵的工作效率和穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。轉(zhuǎn)子偏心是電機較為常見的一種故障,而農(nóng)用水泵電機因工作環(huán)境原因更容易發(fā)生偏心故障,水泵電機一旦發(fā)生偏心故障將對正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來影響。轉(zhuǎn)子偏心會改變電機氣隙大小及磁場分布,氣隙磁場改變的同時,徑向電磁力也會發(fā)生變化,從而產(chǎn)生不平衡磁拉力。不平衡磁拉力輕則導(dǎo)致電機噪聲和振動,重則使電機定、轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦甚至相碰,對電機的安全運行和正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成安全隱患。因此,論文以農(nóng)業(yè)上常用的永磁同步電機為研究對象,著重于對偏心故障下電機內(nèi)部磁場的分析及偏心檢測方法的研究。論文研究的主要內(nèi)容如下:對永磁同步電機靜態(tài)偏心故障下內(nèi)部磁場的變化特點和不平衡磁拉力變化規(guī)律進行了分析,并根據(jù)偏心故障下氣隙磁場的變化特點提出了一種基于氣隙磁場的偏心故障在線檢測方法。主要內(nèi)容概括如下:(1)對偏心故障下導(dǎo)致電機振動和定、轉(zhuǎn)子摩擦的不平衡磁拉力進行理論推導(dǎo),并用ansoft軟件搭建模型,利用有限元仿真法對永磁同步電機在不同偏心率和不同負(fù)載情況下不平衡...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
永磁同步電機Fig.1.1Permanentmagnetsynchronousmoto
永磁同步電機故障分類框圖
基于氣隙磁場的電機偏心故障分析及檢測方法研究10第二章永磁同步電機偏心狀態(tài)下的不平衡磁拉力分析2.1引言電機偏心故障通常都伴隨著不平衡磁拉力的產(chǎn)生,這是由于偏心引起的氣隙磁場變化導(dǎo)致的。不平衡磁拉力作為偏心故障的一個重要特征,一旦產(chǎn)生,又會繼續(xù)加劇電機偏心程度,造成惡性循環(huán),最終導(dǎo)致定轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦碰撞,使電機停轉(zhuǎn)。研究電機偏心故障下的不平衡磁拉力具有重要意義。本章首先對偏心故障下的不平衡磁拉力進行公式推導(dǎo),然后建立永磁同步電機二維有限元模型,對電機在不同程度偏心故障和不同負(fù)載下的徑向電磁力進行仿真,分析偏心故障和負(fù)載變化下電機不平衡磁拉力的變化規(guī)律,為后續(xù)章節(jié)對偏心故障下氣隙磁場的具體分析做鋪墊。2.2不平衡磁拉力的數(shù)值計算電磁場數(shù)值計算的任務(wù)實質(zhì)是根據(jù)電磁場理論用數(shù)值方法求得一組磁場方程。根據(jù)電磁學(xué)的基本原理可以知道,在不同介質(zhì)的接觸面上產(chǎn)生的磁拉力是不同的,這種力就是麥克斯韋應(yīng)力。由麥克斯韋應(yīng)力張量法,可以得到電機轉(zhuǎn)子單位面積上的電磁力F,單位面積上的電磁力F又可以分解為徑向分量rF和切向分量tF,如圖2.1所示。圖2.1電磁力分解示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofelectromagneticforcedecomposition
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于氣隙磁場分析的無刷雙饋電機偏心故障研究[J]. 闞超豪,丁少華,劉祐良,任泰安. 微電機. 2017(03)
[2]基于振動噪聲信號的永磁電機故障診斷[J]. 陳健,李宏浩,王世偉. 微電機. 2015(03)
[3]表貼式永磁電機電樞反應(yīng)磁場的子域模型[J]. 韓匯文,祝長生. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2014(09)
[4]考慮開槽的分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機電樞反應(yīng)磁場解析計算[J]. 林福,左曙光,馬琮淦,譚欽文. 電工技術(shù)學(xué)報. 2014(05)
[5]一種永磁同步電機的失磁故障重構(gòu)方法研究[J]. 何靜,張昌凡,賈林,李祥飛,趙凱輝. 電機與控制學(xué)報. 2014(02)
[6]感應(yīng)電機氣隙偏心故障研究綜述及展望[J]. 鮑曉華,呂強. 中國電機工程學(xué)報. 2013(06)
[7]一種新的弱磁場檢測方法研究[J]. 盧志才,米東,徐章遂,孫永謹(jǐn),耿杰恒. 儀表技術(shù). 2010(09)
[8]一種永磁直流電機故障診斷方法[J]. 劉曼蘭,于海芳,崔淑梅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2007(10)
[9]永磁同步電機永磁體狀況在線監(jiān)測[J]. 肖曦,張猛,李永東. 中國電機工程學(xué)報. 2007(24)
[10]大型水輪發(fā)電機不同工況下不平衡磁拉力[J]. 周理兵,馬志云. 大電機技術(shù). 2002(02)
博士論文
[1]多相單繞組永磁無軸承電機懸浮參數(shù)的分析與辨識[D]. 李炳楠.浙江大學(xué) 2014
[2]永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究[D]. 楊建飛.南京航空航天大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于磁場檢測的永磁同步電機故障特征研究[D]. 武盾.重慶大學(xué) 2017
[2]轉(zhuǎn)子偏心狀態(tài)下永磁同步電機電磁性能分析[D]. 蔣山.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[3]基于多種工況下運行的永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子偏心故障研究[D]. 茹扎洪·斯衣迪克江.新疆大學(xué) 2016
[4]潛水電機偏心故障下的磁場特性分析及其在線檢測[D]. 王漢豐.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:3625562
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
永磁同步電機Fig.1.1Permanentmagnetsynchronousmoto
永磁同步電機故障分類框圖
基于氣隙磁場的電機偏心故障分析及檢測方法研究10第二章永磁同步電機偏心狀態(tài)下的不平衡磁拉力分析2.1引言電機偏心故障通常都伴隨著不平衡磁拉力的產(chǎn)生,這是由于偏心引起的氣隙磁場變化導(dǎo)致的。不平衡磁拉力作為偏心故障的一個重要特征,一旦產(chǎn)生,又會繼續(xù)加劇電機偏心程度,造成惡性循環(huán),最終導(dǎo)致定轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦碰撞,使電機停轉(zhuǎn)。研究電機偏心故障下的不平衡磁拉力具有重要意義。本章首先對偏心故障下的不平衡磁拉力進行公式推導(dǎo),然后建立永磁同步電機二維有限元模型,對電機在不同程度偏心故障和不同負(fù)載下的徑向電磁力進行仿真,分析偏心故障和負(fù)載變化下電機不平衡磁拉力的變化規(guī)律,為后續(xù)章節(jié)對偏心故障下氣隙磁場的具體分析做鋪墊。2.2不平衡磁拉力的數(shù)值計算電磁場數(shù)值計算的任務(wù)實質(zhì)是根據(jù)電磁場理論用數(shù)值方法求得一組磁場方程。根據(jù)電磁學(xué)的基本原理可以知道,在不同介質(zhì)的接觸面上產(chǎn)生的磁拉力是不同的,這種力就是麥克斯韋應(yīng)力。由麥克斯韋應(yīng)力張量法,可以得到電機轉(zhuǎn)子單位面積上的電磁力F,單位面積上的電磁力F又可以分解為徑向分量rF和切向分量tF,如圖2.1所示。圖2.1電磁力分解示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofelectromagneticforcedecomposition
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于氣隙磁場分析的無刷雙饋電機偏心故障研究[J]. 闞超豪,丁少華,劉祐良,任泰安. 微電機. 2017(03)
[2]基于振動噪聲信號的永磁電機故障診斷[J]. 陳健,李宏浩,王世偉. 微電機. 2015(03)
[3]表貼式永磁電機電樞反應(yīng)磁場的子域模型[J]. 韓匯文,祝長生. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2014(09)
[4]考慮開槽的分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機電樞反應(yīng)磁場解析計算[J]. 林福,左曙光,馬琮淦,譚欽文. 電工技術(shù)學(xué)報. 2014(05)
[5]一種永磁同步電機的失磁故障重構(gòu)方法研究[J]. 何靜,張昌凡,賈林,李祥飛,趙凱輝. 電機與控制學(xué)報. 2014(02)
[6]感應(yīng)電機氣隙偏心故障研究綜述及展望[J]. 鮑曉華,呂強. 中國電機工程學(xué)報. 2013(06)
[7]一種新的弱磁場檢測方法研究[J]. 盧志才,米東,徐章遂,孫永謹(jǐn),耿杰恒. 儀表技術(shù). 2010(09)
[8]一種永磁直流電機故障診斷方法[J]. 劉曼蘭,于海芳,崔淑梅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2007(10)
[9]永磁同步電機永磁體狀況在線監(jiān)測[J]. 肖曦,張猛,李永東. 中國電機工程學(xué)報. 2007(24)
[10]大型水輪發(fā)電機不同工況下不平衡磁拉力[J]. 周理兵,馬志云. 大電機技術(shù). 2002(02)
博士論文
[1]多相單繞組永磁無軸承電機懸浮參數(shù)的分析與辨識[D]. 李炳楠.浙江大學(xué) 2014
[2]永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究[D]. 楊建飛.南京航空航天大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于磁場檢測的永磁同步電機故障特征研究[D]. 武盾.重慶大學(xué) 2017
[2]轉(zhuǎn)子偏心狀態(tài)下永磁同步電機電磁性能分析[D]. 蔣山.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[3]基于多種工況下運行的永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子偏心故障研究[D]. 茹扎洪·斯衣迪克江.新疆大學(xué) 2016
[4]潛水電機偏心故障下的磁場特性分析及其在線檢測[D]. 王漢豐.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:3625562
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