感应电机转子绕组故障仿真与实验研究

从仿真计算与实验两方面对感应电机转子绕组故障进行研究。首先分析断条数量对电机的影响：讨论了转子断条故障后转子备导条电流以及备段端环电流分布及变化情况，转子断条数量与定子电流中转子绕组故障特征量的关系。转子断条位置对电机影响很大，过去没有引起人们的重视，该文对此进行深入研究，分析电机转子断条位置与故障特征量之间的关系，转子断条位置与转子导条电流、转子端环电流之间的关系，并总结出其规律，指出哪些位置导条进一步断裂的可能性较大。该文还揭示了过去人们试图把故障特征量的大小作为电机转子断条根数多少的判据的局限性，提出了把断条引起电机的不对称性作为电机转子绕组故障程度判据的新的理论。     

电动机转子故障在线检测误判率高的原因及其改进方法

长期以来，对异步电动机稳态运行下转子断条故障在线检测的准确度不高。虽然转子断条故障的特征频率分量与工频分量非常接近，且幅值也远远小于工频分量的幅值是影响断条故障检测的一个重要因素，但也还存在其他各种原因，一些检测手段或分析方法本身也存在各种缺陷。通过对造成电动机断条故障检测准确度不高的各种原因进行深入的分析，针对这些原因提出了具体的改进方法，并提出了一种基于频距比较的故障检测新方法。实例分析表明，提出的改进措施及检测方法，能将断条特征频率分量与其他频率分量有效地区分开，降低了转子断条故障的误判率，从而大大提高了其故障检测的准确度。     

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。     

异步电动机定子电流信号的数据采集与处理

异步电动机发生转子断条时，定子电流中将出现（1－2S)f1(f1为电源频率）的附加电流分量，因此可以通过采集定子电流进行数据分析来诊断电机转子是否发生断条故障，本文设计了基于WindowsNT环境的异步电机定子电流数据采集软件和具有PCL818数据采集卡的硬件系统，并利用小波变换提取出了转子断条故障特征，试验结果证明了本设计的有效性。     

笼型异步电动机转子断条故障检测新方法

计及实际电机本身所固有的非对称、气隙偏心、转子不对中及其它因素，进行高灵敏度、高可靠性的笼型异步电动机转子断条故障检测，是一个亟待解决并颇具工程意义的研究课题，该文即以此作为研究重心。首先完成了笼型异步电动机转子断条故障数字仿真与物理实验。通过分析仿真与实验结果，总结出在转子断条故障检测实践中保证其灵敏度与可靠性的原则及方法。在此基础上，首次将连续细化傅里叶变换、自适应滤波、转子齿槽谐波转差率估计、检测阈值自整定技术有机结合，形成了笼型异步电动机转子断条故障检测新方法。实验结果表明，该方法是切实可行的。     

VSS算法在鼠笼电动机转子断条故障诊断中的应用

转子断条是笼型异步电动机常见的一种故障，采用快速傅立叶变换对定子电流进行频谱分析是目前应用最广泛的转子断条在线检测方法，但其缺点为灵敏度低。作者采用的可变步长LMS（VSS）算法可以有效地解决传统自适应算法存在的收敛速度与收敛误差之间的矛盾，可以显著地改善对干扰的抑制，提高检测转子断条故障的灵敏度。数字仿真及实验结果均证明了该方法能准确确定故障频率分量并有效地进行诊断。     

基于D-S证据理论的感应电动机转子故障诊断方法研究

提出运用D-S(Dempster-Shafer)证据理论对感应电动机转子断条故障进行识别的故障诊断方法.基于小波包变换的频率划分特性,对定子电流信号进行小波包分解,建立了转子断条故障的特征矢量,提取转子断条故障的特征信息,利用BP神经网络对其识别的结果形成彼此独立的证据,并根据D-S证据融合规则进行融合处理,以实现对电动机转子断条故障的准确识别.实验结果表明,该方法克服了传统基于FFT分析方法难以提取故障特征频率分量的难点,提高了故障诊断的判决精度,可实现转子断条故障的可靠诊断.     

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。     

笼型异步电动机转子断条故障新特征

根据笼型异步电动机转子断条故障的基本规律与正弦信号希尔伯特变换的物理意义,将希尔伯特变换、频谱分析/校正与自适应滤波技术相结合,以获取定子电流滤波信号的希尔伯特模量,指出其在复平面所占面积可反映转子断条故障存在与否,且其数值伴随故障程度的加剧而增大.仿真与实验数据分析验证了这一规律.进而提炼出笼型异步电动机转子断条故障新特征--定子电流滤波信号希尔伯特模量回转半径.仿真与实验数据表明,该特征对于转子断条故障灵敏,并对电机负载状况呈现一定的鲁棒性,将其应用于笼型异步电动机转子断条故障检测可行.