一种感应电机转子断条早期故障诊断方法

针对感应电机转子发生早期断条故障时,定子电流故障特征频率容易被基波频率淹没,导致电机转子断条故障发现不及时的问题,采用多回路方程建立感应电机发生转子断条故障的模型,推导了dq0坐标系下感应电机发生早期断条故障的模型。在该故障模型的基础上,利用参数辨识和滑窗技术得到电机等效参数变化曲线。该方法得到的电机等效参数曲线对转子早期断条故障具有明显的故障特征信号,通过辨识曲线特征可诊断电机转子断条故障,同时给出了转子发生不同程度故障时的差异指标。最后试验验证了该方法的可行性。     

基于电磁转矩复解析小波变换的感应电机转子故障检测

提出一种运用电磁转矩信号对感应电机转子断条故障进行检测的新方法.当感应电机转子发生断条故障时,转子绕组的不对称将会使电磁转矩中引入2s同步速的脉动转矩(s为转差率).对电机起动电磁转矩信号进行复值小波变换,根据分析小波在特定中心频率条件时信号瞬时频率与其对应小波脊线的关系,提取出故障特征转矩频率变化规律,实现转子故障的可靠检测.同时,对应尺度上小波系数的模值还能够反映该故障特征转矩在电机起动过程中的幅值变化规律,将其作为故障严重程度指标则可以进一步判断转子断条根数.实验结果证明了该方法的有效性.     

一种无刷直流电机故障诊断及容错控制策略

针对无刷直流电机在控制过程中存在由于转子位置传感器发生故障而导致电机无法运行的问题,提出了一种故障诊断方法并进行了试验研究。该方法通过检测电机转子位置信号的异常,使系统从有位置传感器模式切换至无位置传感器模式继续控制电机。有位置传感器模式以霍尔信号作为电机转子换相依据,无位置传感器模式以电机三相的反电动势信号为电机转子换相依据。结果表明,该故障诊断方法可以快速的定位故障并选择相应的模式运行,从而实现电机的容错控制。     

基于瞬时频率分析的笼型电机转子断条故障诊断

电机电流信号特征分析方法诊断笼型电机转子断条故障时,诊断效果受制于电机运行状态的影响,甚至会发生误诊断。针对这一问题,提出基于瞬时频率分析的笼型电机转子断条故障诊断方法。首先对起动电流进行FIR低通滤波,以提取包含转子断条故障特征的单分量谐波信号,然后采用相位微分方法计算该信号的瞬时频率,并根据f-s平面上的瞬时频率-滑差曲线判断故障发生与否。在3 k W电机试验平台上对所提出的方法进行验证,试验结果表明了所提方法的有效性。     

基于自适应随机共振的异步电动机转子断条故障检测

异步电动机转子断条故障检测属于强噪声背景下故障的微弱信号检测问题。由于不同转差率下电机具有不同的转子断条故障特征频率，给随机共振最佳系统参数调节增加了难度。针对上述问题，在已有Hilbert模量法的基础上，提出了基于自适应随机共振的异步电动机转子断条故障检测方法。通过应用小波消噪、随机共振技术，改进了转子断条故障特征信号的检测灵敏度。随机共振参数的自适应调节进一步增强了该方法的实用性，与传统方法相比，该方法在各种情况下尤其是在噪声强度、电机类型及运行状况未知时，仍能有效检测转子断条故障，具有较好的自适应性。数值仿真和实验分析证明了该方法的有效性。     

基于小波包频带-能量重构的电机断条故障诊断

异步电机转子断条故障特征分量(1±2s)f与基波频率f相比,幅值较小、易被主频淹没。在研究小波包分解与重构的特征基础上,讨论了小波包分解树的频带分布规律,确定以sym8小波对电机定子电流信号进行12层分解,并通过对故障特征频带的信号能量重构来判断电机有无转子断条。运用该方法能避免基波频率对故障特征分量的影响,故障特征检测更明显,并能诊断转子轻微断条故障。仿真和试验结果证明了该方法的有效性。     

基于小波包分析的异步电机转子故障检测

针对异步电机转子断条故障信号特征频率易被主频淹没的缺点,利用小波包分析法提取电机电流信号的故障特征频带能量,并以此为依据,基于"频率-能量-故障"模式,对异步电机转子断条故障进行检测信号,实验结果表明该方法能够有效检测转子断条故障。     

基于低频旋转电压信号注入的PMSM初始定位

针对增量式光电编码器在永磁同步电机工作中存在的初始定位问题,提出了使用低频旋转电压信号注入法,通过检测注入信号作用下电机转子发生微小转动的时刻,确定转子初始位置的方法。通过详细分析永磁同步电机在低频旋转电压信号下的位置变化及其原理,论述了该方法的可行性。在此基础上,基于dspace半实物仿真实验平台设计了实验方案并构建实验系统。实验结果表明,该方法能够获得准确的电机转子初始位置,实现电机的快速起动。     

基于谱线再生技术的电机转子早期碰摩故障检测

针对电机转子碰摩时振动信号具有二阶循环平稳性的特点，提出了一种基于谱线再生技术的早期碰摩故障检测方法。该方法通过对转子振动信号进行二次非线性变换，提取二阶循环频率作为早期碰摩的故障特征，它利用振动信号的循环平稳性，达到了信噪分离的目的，能够比较容易地从复杂背景中提取出微弱的早期特征信息。通过仿真信号分析验证了这一点，并对刚开始触碰、早期尖锐型触碰和晚期平钝型触碰三种故障实验数据进行了分析，结果表明谱线再生技术确实可以简单、快速和准确地提取出转子早期碰摩故障特征。     

基于参数优化变分模态分解的交流变频电机转子断条故障识别方法

该文提出一种基于变分模态分解(VMD)和Park变换的交流变频电机早期转子断条故障识别方法.重点对低速状态下电机早期断条故障特征频率识别展开研究,基于电流信号特点结合萤火虫优化算法(FA)设定变分模态分解参数,进一步强化其自适应分解能力,并在此基础上获取三相电流的基频分量信息,通过Park变换检测早期故障特征.仿真与实验结果表明,该方法检测电机早期转子断条故障特征优于经验模态分解(EMD)方法,并可实现故障特征频率的早期定位,这对电机的故障辨识和预警具有重要支撑意义.     

基于幅频特性的复值小波构造及其在电力系统信号分析中的应用

提出了基于幅频特性的复值小波函数构造方法及其相应的复值小波变换。该方法构造的复值小波具有频率局部化性能好、提取故障信号特征分量较准确的优点。复值小波变换能准确分辨出信号中所包含的幅值信息和相位信息 ,因而 ,适用于电力系统的故障信号的检测。利用基于幅频特性的复值小波变换 ,对发电机转子部分故障信号进行了分析 ,显示了基于幅频特性的复值小波变换的电力系统故障信号分析方法 ,是一种有效的方法。     

基于幅频特性的复值小波构造及其在电力系统信号分析中的应用

提出了基于幅频特性的复值小波函数构造方法及其相应的复值小波变换。该方法构造的复值小波具有频率局部化性能好、提取故障信号特征分量较准确的优点。复值小波变换能准确分辨出信号中所包含的幅值信息和相位信息,因而,适用于电力系统的故障信号的检测。利用基于幅频特性的复值小波变换,对发电机转子部分故障信号进行了分析,显示了基于幅频特性的复值小波变换的电力系统故障信号分析方法,是一种有效的方法。     

永磁直驱机组叶轮质量不平衡故障建模及仿真研究

针对风力机叶轮质量不平衡故障对风电机组安全稳定运行的严重影响问题,在对该故障形成机理简要阐述后,理论推导了该故障对永磁同步发电机转速及电磁功率造成的影响。利用Matlab/Simulink建立在该故障状态下包含风力机、传动部件及发电机的风机模型,从定量角度设置不同的仿真算例,分析电机转速和电磁功率信号时域及频谱曲线特征及变化。分析结果显示其包含电机旋转的一倍频分量和二倍频分量,且随着不平衡质量的增大而增大。在湍流风速条件下,电机旋转及电磁功率频谱在低频段呈现连续尖峰。该方法可以应用到直驱风电机组故障诊断系统中质量不平衡故障的判别和不平衡质量的确定。     

小波分析在转子绕组匝间短路故障诊断中的应用

针对汽轮发电机转子绕组匝间短路故障,分析了匝间短路故障时的电磁特性和探测线圈上感应电势变化,提出了基于小波分析的故障实时检测方法,并给出了计算机建模仿真和动模实验分析.这种方法是在探测线圈法的基础上,将小波变换用于突变信号的检测,对气隙中感应电动势信号的奇异特征进行提取,并根据这些奇异特征,实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位.仿真表明,该方法能够实时检测到故障的发生及故障的具体槽位,适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测.     

基于小波分解的发电机转子匝间短路故障诊断

针对傅里叶变换在信号奇异点检测上存在的很多缺点,提出一种基于小波分解的故障特征信号提取方法。介绍了探测线圈法的基本原理,分析了小波变换用于突变信号检测的机理。通过仿真建立发电机转子绕组匝间短路故障的信号模型,并利用小波分解和重构准确地找出信号的突变点。仿真结果验证所提理论的正确性和可行性,为现场早期发现汽轮发电机转子绕组故障和处理故障提供了理论依据。     

汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测方法的研究

提出了汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测的一种新方法。这种方法是在探测线圈法的基础上，把小波变换用于突变信号的检测，对定、转子气隙中探测线圈上感应电势信号的故障特征进行提取，以实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位。实例表明，该方法适用于故障信号的特征提取，适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测。     

汽轮发电机转子绕组匝间短路检测方法的研究与应用

本文对汽轮发电机转子匝间短路故障的形成原因、危害、检测难点进行了分析,对转子匝间短路故障的常用检测方法和原理进行了介绍,分析了各检测方法的特点。结合一例发电机转子匝间短路故障的发现、诊断及处理过程,对发电机转子匝间短路检测方法进行了对比分析研究,并结合解体检查情况对分析结果进行了验证。结果表明,转子电流与振动关系法、探测线圈波形法、重复脉冲法(RSO)三种检测方法适用于机组的不同运行状态,检测原理各不相同,均具有较好的灵敏度,三种检测方法相互补充,通过综合分析判断可及早发现并定位匝间短路故障。为汽轮发电机转子匝间短路故障的诊断提供参考。     

双馈风电机组转速观测及容错控制策略

从旋转电机稳定运行基本原理出发,提出了一种基于锁相环的双馈感应发电机(DFIG)转速冗余信号观测方法,并研究了基于故障诊断的转速传感器容错控制策略.在介绍双馈风电机组控制系统转速信号作用的基础上,首先建立了基于锁相环的DFIG转速信号观测器模型;其次,通过对风速阶跃变化情况下双馈风电机组运行性能的仿真,将所构建的转速观...     

变频机转子断条故障诊断方法研究

介绍了应用谐波小波的分频特性提取转子断条故障特征信号,利用数字信号处理器为核心的变频机故障检测系统实现转子短条故障的检测。同时介绍了变频机故障检测仪的硬件、软件实现及实际应用。结果表明这种方法能够准确地提取转子导条断裂故障的特征信号,是变频机转子导条断裂故障诊断的一种可靠的方法。     

基于调制随机共振的转子故障早期检测

噪声是影响旋转机械早期故障检测的主要因素。只有抑制噪声增强信号、提高信噪比,才能从噪声中提取故障特征信息,为故障诊断特别是早期故障检测提供可靠的依据。文中根据非线性双稳系统在噪声和弱周期信号作用下的周期响应特性,将调制技术与随机共振原理相结合,提出了调制随机共振方法,实现了在较宽的频率范围内从强噪声中检测微弱周期信号。理论分析、数值仿真和实验结果表明,对信号进行调制产生的差频分量可形成低频信号,该低频信号通过双稳系统易产生随机共振,从而使随机共振发生在具有优良频率特性的低频区,能使微弱的故障信号特征突出、明显而易于捕捉。该方法灵活、可靠,在转子系统早期故障检测方面的应用是可行的。