基于氣隙磁場(chǎng)的電機(jī)偏心故障分析及檢測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-15 00:39
隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)也在向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不斷過(guò)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(jī)作為水泵的核心,它的運(yùn)行狀況將對(duì)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(jī)較為常見(jiàn)的一種故障,而農(nóng)用水泵電機(jī)因工作環(huán)境原因更容易發(fā)生偏心故障,水泵電機(jī)一旦發(fā)生偏心故障將對(duì)正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)影響。轉(zhuǎn)子偏心會(huì)改變電機(jī)氣隙大小及磁場(chǎng)分布,氣隙磁場(chǎng)改變的同時(shí),徑向電磁力也會(huì)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(jī)噪聲和振動(dòng),重則使電機(jī)定、轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦甚至相碰,對(duì)電機(jī)的安全運(yùn)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(jī)為研究對(duì)象,著重于對(duì)偏心故障下電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)的分析及偏心檢測(cè)方法的研究。論文研究的主要內(nèi)容如下:對(duì)永磁同步電機(jī)靜態(tài)偏心故障下內(nèi)部磁場(chǎng)的變化特點(diǎn)和不平衡磁拉力變化規(guī)律進(jìn)行了分析,并根據(jù)偏心故障下氣隙磁場(chǎng)的變化特點(diǎn)提出了一種基于氣隙磁場(chǎng)的偏心故障在線檢測(cè)方法。主要內(nèi)容概括如下:(1)對(duì)偏心故障下導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)和定、轉(zhuǎn)子摩擦的不平衡磁拉力進(jìn)行理論推導(dǎo),并用ansoft軟件搭建模型,利用有限元仿真法對(duì)永磁同步電機(jī)在不同偏心率和不同負(fù)載情況下不平衡...
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
永磁同步電機(jī)Fig.1.1Permanentmagnetsynchronousmoto
永磁同步電機(jī)故障分類框圖
基于氣隙磁場(chǎng)的電機(jī)偏心故障分析及檢測(cè)方法研究10第二章永磁同步電機(jī)偏心狀態(tài)下的不平衡磁拉力分析2.1引言電機(jī)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(chǎng)變化導(dǎo)致的。不平衡磁拉力作為偏心故障的一個(gè)重要特征,一旦產(chǎn)生,又會(huì)繼續(xù)加劇電機(jī)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(jī)停轉(zhuǎn)。研究電機(jī)偏心故障下的不平衡磁拉力具有重要意義。本章首先對(duì)偏心故障下的不平衡磁拉力進(jìn)行公式推導(dǎo),然后建立永磁同步電機(jī)二維有限元模型,對(duì)電機(jī)在不同程度偏心故障和不同負(fù)載下的徑向電磁力進(jìn)行仿真,分析偏心故障和負(fù)載變化下電機(jī)不平衡磁拉力的變化規(guī)律,為后續(xù)章節(jié)對(duì)偏心故障下氣隙磁場(chǎng)的具體分析做鋪墊。2.2不平衡磁拉力的數(shù)值計(jì)算電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的任務(wù)實(shí)質(zhì)是根據(jù)電磁場(chǎng)理論用數(shù)值方法求得一組磁場(chǎng)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(jī)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于氣隙磁場(chǎng)分析的無(wú)刷雙饋電機(jī)偏心故障研究[J]. 闞超豪,丁少華,劉祐良,任泰安. 微電機(jī). 2017(03)
[2]基于振動(dòng)噪聲信號(hào)的永磁電機(jī)故障診斷[J]. 陳健,李宏浩,王世偉. 微電機(jī). 2015(03)
[3]表貼式永磁電機(jī)電樞反應(yīng)磁場(chǎng)的子域模型[J]. 韓匯文,祝長(zhǎng)生. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(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(jī)電樞反應(yīng)磁場(chǎng)解析計(jì)算[J]. 林福,左曙光,馬琮淦,譚欽文. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]一種永磁同步電機(jī)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(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]感應(yīng)電機(jī)氣隙偏心故障研究綜述及展望[J]. 鮑曉華,呂強(qiáng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]一種新的弱磁場(chǎng)檢測(cè)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(jī)故障診斷方法[J]. 劉曼蘭,于海芳,崔淑梅. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(10)
[9]永磁同步電機(jī)永磁體狀況在線監(jiān)測(cè)[J]. 肖曦,張猛,李永東. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(24)
[10]大型水輪發(fā)電機(jī)不同工況下不平衡磁拉力[J]. 周理兵,馬志云. 大電機(jī)技術(shù). 2002(02)
博士論文
[1]多相單繞組永磁無(wú)軸承電機(jī)懸浮參數(shù)的分析與辨識(shí)[D]. 李炳楠.浙江大學(xué) 2014
[2]永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)若干關(guān)鍵問(wèn)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(chǎng)檢測(cè)的永磁同步電機(jī)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(jī)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(yùn)行的永磁同步發(fā)電機(jī)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(jī)偏心故障下的磁場(chǎng)特性分析及其在線檢測(cè)[D]. 王漢豐.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3625562
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
永磁同步電機(jī)Fig.1.1Permanentmagnetsynchronousmoto
永磁同步電機(jī)故障分類框圖
基于氣隙磁場(chǎng)的電機(jī)偏心故障分析及檢測(cè)方法研究10第二章永磁同步電機(jī)偏心狀態(tài)下的不平衡磁拉力分析2.1引言電機(jī)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(chǎng)變化導(dǎo)致的。不平衡磁拉力作為偏心故障的一個(gè)重要特征,一旦產(chǎn)生,又會(huì)繼續(xù)加劇電機(jī)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(jī)停轉(zhuǎn)。研究電機(jī)偏心故障下的不平衡磁拉力具有重要意義。本章首先對(duì)偏心故障下的不平衡磁拉力進(jìn)行公式推導(dǎo),然后建立永磁同步電機(jī)二維有限元模型,對(duì)電機(jī)在不同程度偏心故障和不同負(fù)載下的徑向電磁力進(jìn)行仿真,分析偏心故障和負(fù)載變化下電機(jī)不平衡磁拉力的變化規(guī)律,為后續(xù)章節(jié)對(duì)偏心故障下氣隙磁場(chǎng)的具體分析做鋪墊。2.2不平衡磁拉力的數(shù)值計(jì)算電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的任務(wù)實(shí)質(zhì)是根據(jù)電磁場(chǎng)理論用數(shù)值方法求得一組磁場(chǎng)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(jī)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于氣隙磁場(chǎng)分析的無(wú)刷雙饋電機(jī)偏心故障研究[J]. 闞超豪,丁少華,劉祐良,任泰安. 微電機(jī). 2017(03)
[2]基于振動(dòng)噪聲信號(hào)的永磁電機(jī)故障診斷[J]. 陳健,李宏浩,王世偉. 微電機(jī). 2015(03)
[3]表貼式永磁電機(jī)電樞反應(yīng)磁場(chǎng)的子域模型[J]. 韓匯文,祝長(zhǎng)生. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(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(jī)電樞反應(yīng)磁場(chǎng)解析計(jì)算[J]. 林福,左曙光,馬琮淦,譚欽文. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]一種永磁同步電機(jī)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(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]感應(yīng)電機(jī)氣隙偏心故障研究綜述及展望[J]. 鮑曉華,呂強(qiáng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]一種新的弱磁場(chǎng)檢測(cè)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(jī)故障診斷方法[J]. 劉曼蘭,于海芳,崔淑梅. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(10)
[9]永磁同步電機(jī)永磁體狀況在線監(jiān)測(cè)[J]. 肖曦,張猛,李永東. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(24)
[10]大型水輪發(fā)電機(jī)不同工況下不平衡磁拉力[J]. 周理兵,馬志云. 大電機(jī)技術(shù). 2002(02)
博士論文
[1]多相單繞組永磁無(wú)軸承電機(jī)懸浮參數(shù)的分析與辨識(shí)[D]. 李炳楠.浙江大學(xué) 2014
[2]永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)若干關(guān)鍵問(wèn)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(chǎng)檢測(cè)的永磁同步電機(jī)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(jī)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(yùn)行的永磁同步發(fā)電機(jī)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(jī)偏心故障下的磁場(chǎng)特性分析及其在線檢測(cè)[D]. 王漢豐.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3625562
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