基于小波去噪的机车牵引电机轴承故障诊断仿真研究

轴承是牵引电机重要的传动部件,其性能直接影响机车的运行状态,机车运用时间过长,运行环境恶劣往往导致轴承不同程度的磨损、烧结,为降低牵引电机轴承故障率和机车维护成本,方便获取牵引电机轴承运用信息,本文提出基于小波去噪提取轴承特征的分析方法,利用LabVIEW编译软件对采集到的仿真试验台轴承振动信号进行小波包去噪处理,结合Hilbert包络分析提取去噪后信号的故障特征频率进行故障识别,为机车牵引电机故障诊断提供理论依据。     

旋转机械气压液体式不平衡振动故障靶向自愈调控系统

质量不平衡是旋转机械最常见的故障之一。为了使转子在运行过程中可以自行消除不平衡振动故障,利用气压液体式自动平衡装置构建靶向自愈调控系统,运行中实时监测诊断转子的振动故障,快速准确地计算转子不平衡量,并进行智能决策,有确定目标地向相应储液腔中注入压缩空气,驱动储液腔中的液体进行定向转移,进而改变和转子同步旋转的平衡盘的质量分布,产生旋转离心自愈力来抵消转子的不平衡故障力,使转子不平衡故障在线自愈。针对旋转机械对平衡盘安装位置的不同要求,介绍轴间和轴端安装两种结构,并分别搭建立式和卧式转子试验台,进行在线自动平衡性能试验。结果表明,两种平衡结构均可在15 s内快速降低转子的振动幅值,降幅均在90%以上。     

煤矿水泵机组常见故障及其特点

主要以图解的方法详细分析煤矿水泵机组电机转子和电机轴承故障特点及其产生原因,其中,电机转子故障包括转子不平衡、转子不对,电机轴承故障包括油膜振荡、转轴横向裂纹;同时分析由于泵内异物引起的水泵机组振动的特征,并以河南郑泵科技有限公司生主的矿用耐磨多级离心泵为例,分析泵内汽蚀余量对水泵机组生命周期和使用效率的影响。     

电流与振动信号融合的转子系统故障诊断研究

针对传统转子系统故障诊断信号的单一性,提出了基于电机电流和多传感器振动信号的融合信号的转子系统故障诊断方法。首先在单跨转子试验台上模拟转子系统的不平衡、不对中、碰磨故障,并采集不同故障类型下拖动电机的电流信号及不同位置的振动信号,其次利用小波包能量法对采集的信号进行特征值提取,最后利用贝叶斯网络对转子系统故障类型进行识别。试验结果表明:与只利用电机电流信号或振动信号相比,利用融合信息进行转子系统故障诊断准确率明显提高。     

矿井水泵机组常见故障分析

阐述煤矿水泵机组电机转子和电机轴承故障特点及其产生的具体原因。电机转子故障主要有转子不平衡、转子不对中,电机轴承故障主要有油膜振荡、转轴横向裂纹。以某煤矿使用的矿用耐磨多级离心泵为研究对象,对由于泵内异物引起的水泵机组振动的特征进行具体分析,研究泵内汽蚀余量对水泵机组生命周期和使用效率的影响。     

大型电机现场动平衡试验研究

介绍船用重型低频电机转子现场动平衡的方法和实践经验。根据大型转子低速大质量的特点,在动平衡实践中,采用了以振动测试技术、数字信号处理和计算机技术相结合的现场动平衡测试手段,来消除电机转子不平衡产生的振动。并编写了相关的计算机处理程序。实验结果表明,该方法可以现场解决电机不平衡质量问题,达到综合降你电机振动的效果。     

HA型离心压缩机组故障诊断与处理

对HA9-7型离心压缩机振动监测和频谱分析结果表明,电机转子力不平衡及联轴器轴心对中不良是引起机组电机振动超标及齿形联轴器齿面异常磨损的主要原因。采取电机转子动平衡试验技术检定及提高机组安装找正精度等措施,消除了故障,保证了机组可靠稳定的正常运行。     

基于小波分析与BP神经网络的机车牵引电机故障诊断

本文对机车牵引电动机的振动信号通过振动传感器传输至MATLAB小波包分析软件,小波包去噪处理分离出噪声信号保留有用信号,进行能量谱分解。不同特征频率的能量百分比进行归一化处理,作为改进BP神经网络样本输入数据进行训练,得到牵引电机故障诊断模型,输入样本测试数据故障诊断,测试结果显示,该模型能够有效诊断牵引电机所发生的故障。     

电动机故障的简易诊断

一、电机的故障诊断 在电气设备检测中,直观故障检查不仅通用,而且也十分有效,通常是根据运行中电气设备产生的噪声与振动、温度与气味等变化来判断。 1.噪声和振动检测 电机转子旋转所产生的噪声,可以凭听觉判断。但要得知电机振动幅度的数值大小,则应当用仪器来测定。 电动机和一般旋转机械一样,多用振动测量法来诊断转子的不平衡及轴承部位的异常情况。定子是电     

平行不对中和不平衡故障转子扭振特征的研究

通过分析不平衡故障转子和不对中故障转子运转过程中的动力学关系,分别得到了这两种故障转子的扭转振动特征。应用DK-Ⅱ型扭振测试仪,进行了转子不平衡故障和不对中故障的扭转振动特征测试。理论分析与试验研究的结果是一致的。     

基于小波包变换的牵引电机转子断条隐患特征提取方法研究

为了实现城轨列车牵引电机在运行时故障隐患的实时监控,根据牵引电机实际运行情况,在Matlab／Simulink仿真环境中建立起了处在闭环控制系统中的带有转子断条隐患的异步电机模型。对定子侧三相电流进行小波包分解并对各频段信号进行小波包系数重构,计算各频段的能量特征值,最后构建出隐患特征向量对电机转子隐患做出诊断。通过对仿真数据的应用,利用上述方法可以有效地识别出电机的转子断条隐患,为研制地铁列车牵引电机隐患挖掘与评估预警系统提供了技术参考。     

基于加速度传感器的转子偏心负载质量估算

通过分析转子偏心负载下电机振动规律以及造成振动的原因,研究不同质量转子偏心负载对电机振动变化所产生的影响,以对电机振动加速度的定量分析为基础,提出了基于加速度传感器的转子偏心负载质量估算方法.解决了电机高速运行中对转子偏心负载质量估算不精确的问题.实验表明,采用该方法,能实现在较高转速下对转子偏心负载质量的精确估算.     

混合定子铁心再制造电机应变数值仿真与转矩不平衡分析

提出将永磁电机的机壳、端盖、转子等零部件留用,定子铁心更换为由非晶合金叠片和硅钢叠片轴向混合叠压而成的混合定子铁心的永磁电机再制造方式。以一台混合定子铁心再制造电机为对象,分析了电机的空载气隙磁密轴向分布规律;计算了非晶合金定子和硅钢定子对应的径向力密度,应用电磁机械耦合模型对再制造电机应变进行数值分析;研究了再制造电机单位电磁转矩轴向分布规律,给出了再制造电机电磁转矩计算公式,发现了非晶合金定子和硅钢定子对应电磁转矩不相等引起的转矩不平衡现象,分析了转矩不平衡对转子铁心的影响。制作了再制造电机并进行了振动试验,试验结果证明了分析的正确性。     

GENERATOR VIBRATION FAULT DIAGNOSIS METHOD BASED ON ROTOR VIBRATION AND STATOR WINDING PARALLEL BRANCHES CIRCULATING CURRENT CHARACTERISTICS

Rotor vibration characteristics are first analyzed,which are that the rotor vibration of fundamental frequency will increase due to rotor winding inter-turn short circuit fault,air-gap dynamic eccentricity fault,or imbalance fault,and the vibration of the second frequency will increase when the air-gap static eccentricity fault occurs.Next,the characteristics of the stator winding parallel branches circulating current are analyzed,which are that the second harmonics circulating current will increase when the rotor winding inter-turn short circuit fault occurs,and the fundamental circulating current will increase when the air-gap eccentricity fault occurs,neither being strongly affected by the imbalance fault.Considering the differences of the rotor vibration and circulating current characteristics caused by different rotor faults,a method of generator vibration fault diagnosis,based on rotor vibration and circulating current characteristics,is developed.Finally,the rotor vibration and circulating current of a type SDF-9 generator is measured in the laboratory to verify the theoretical analysis presented above.     

直升机旋翼不平衡复合故障对机体振动的影响

在直升机旋翼不平衡单一故障试验研究的基础上,设计了桨叶后缘调整片不平衡、桨距不平衡和桨叶配重不平衡3种故障同时发生的复合故障试验,采用最大熵法估计了所采集的台体振动信号的功率谱,仿真测试表明,采用最大熵法进行功率谱估计,当与其等价的自回归模型阶数为100时,功率谱估计能充分反映台体振动信号的特征,利用正交设计方法进行复合故障试验设计并进行了风洞试验,选用L9(34)正交表,选取10 m/s风速下的横向振动1 Ω分量所对应的功率谱作为分析对象,分析结果表明,上述3种不平衡故障之间存在交互作用,其中桨距不平衡故障对机体振动水平的影响最为显著.     

基于加速度传感器的转子偏心负载实时定位

通过分析转子偏心负载下的电机振动规律以及造成电机振动的原因,研究了不同质量的转子偏心负载对电机振动变化所产生的影响,以对电机振动加速度的定量分析为基础,提出了基于加速度传感器的转子偏心负载实时定位方案,解决了电机高速运行中对转子偏心负载实时定位不精确的问题,方案简单、易于实现.实验表明,采用该方案,能实现在较高转速下对转子偏心负载的实时、精确定位.     

用机体振动信号诊断旋翼不平衡故障的理论基础

从理论上证明了旋翼不平衡故障空间与桨毂固定坐标系六力素空间存在一对一映射关系;从桨毂固定坐标系六力素空间到多点机体振动频谱幅值空间存在一对一映射关系。由此证明了旋翼不平衡故障空间到多点机体振动频谱空间存在着一对一映射关系,构成了仅用机体振动信号诊断旋翼不平衡故障的理论基础。实验验证了仅用机体振动信号诊断旋翼不平衡故障的可行性。     

基于电磁辅助支承的不对中在线补偿系统

引入一种可在线调节转子轴位置的支承结构——电磁辅助支承,它通过控制电磁执行器线圈中的电流来调整整个转子轴在空间的位置,使转子系统轴系间的不对中消除。将不对中引起的附加振动视为干扰量,针对它采用具有自学习功能的前馈控制方法,使得转子在不停车的情况下自动实现不对中的识别和控制。最后在单盘对称转子轴承系统上进行了试验验证,试验结果证明该控制方法对轴系间的不对中具有较好的校正能力。     

Effect of initial bending and residual eccentricity of a turbine rotor on its transient vibration amplitudes

Based on the mathematical model of a single-span turbine rotor featuring initial bending and residual imbalance, an estimate is made for the vibration amplitudes at the control points of the rotor span at speeds near the lowest critical values on the rundown. Two versions of rotor mounting on anisotropic foil bearings are considered, which simulate bench tests and interaction with the rest of the shafting during operation of the turbine, and two imbalance versions, one with the imbalance concentrated at one point and the other with the imbalance distributed along the rotor span. We present an example of calculations of vibration amplitudes at the lowest critical frequencies during rundown of the high-pressure rotor of a Model K-300-23.5 steam turbine. The rotor here is assumed to have the largest permissible initial deflection and residual imbalance values based on the limits imposed on these values in the operation of turbo units [1]. The results are analyzed.