笼型异步电机转子断条故障诊断

通过对电机电流信号分析,提取电流故障特征,实现鼠笼异步电机系统的状态检测及电机电气故障诊断。对比较常见的转子断条故障进行分析,根据电流信号谐波分量的变化提取故障有效特征;对电机轴承故障电流进行分析,并根据多回路理论建立电机故障状态下的仿真模型,对电机转子断条故障运行状态进行了仿真。     

基于时延降噪循环双谱的电机轴承故障检测方法研究

当电机轴承出现故障时,定子电流信号中的微弱故障特征淹没在基波及谐波的强大噪声背景中。由于信噪比过低,基于电流的轴承故障检测一直是一个挑战。为此,提出了一种基于时延降噪的循环双谱检测方法。首先根据循环双谱函数构造定子电流解析表达式,提取电流解析式的特征解。通过理论分析确定循环双谱函数中的时延滞后量,减少电流信号中的无关噪声成分。最后利用实验平台采集定子电流,在电流解析式取得特征解的位置做切片频谱分析。实验结果表明,所提方法能有效提升信噪比,并提取出电流中非平稳的微弱故障特征,实现电机轴承故障的检测。     

感应电动机轴承故障检测的相关分析方法

根据感应电机轴承发生故障时的振动信号特性以及定子电流特性,提出了一种基于相关分析的感应电动机轴承故障检测方法.该方法先求三相电流的Park矢量模信号,然后将其与电机滚动轴承振动信号进行相关分析,从振动信号与电流信号的相关谱图中有效地提取轴承故障特征信息,并将其作为轴承故障识别的依据.实验结果表明,该检测方法具有较高的信噪比,可提高故障识别的精度,实际应用也是可行的.     

基于小波分析的电机故障诊断研究

交流异步电机是广泛使用的能量转换装置,对其常见故障进行分析及诊断,提高电机故障的在线诊断水平,具有明显实用价值。文章利用小波包分析算法提取出电机故障特征向量,并针对轴承故障特征,提出峭度值指标计算和小波包分析相结合的算法,分析获得轴承故障特征频率,由此确定故障的类型。仿真结果证明了该方法的有效性。     

利用定子电流监测法检测电动机轴承的故障

本讨论应用电动机电流频谱分析的方法检测感应电动机滚动轴承的故障。目前用于检测轴承故障工况的方法是监测轴承的机械振动频率。由于这些机械振动与电机气隙变化有关，所以对气隙磁通密度进行调节，产生的定子电流频率也可预测，这种频率是与电源频率和振动频率有关。本首先研讨电流监测对轴承故障检测的效果，其方法是在轴承初期故障引起的振动频率和电流频率之间建立联系。对轴承故障的型式进行了考察，确定了与轴承具体结构有关的轴承特征频率。叙述了对定子电流频谱的影响，确定了相关的频率。在设计监测定子电流的故障检测图方面，这是一项重要的结果。测试结果显示了具有各种轴承故障的感应电机振动和电流频谱，它们可用来验证振动频率与电流频率之间存在的关系。测试结果清楚地表明定子电流波形可用来识别轴承故障的存在与否。     

单绕组无轴承永磁薄片电机短路容错运行

针对无轴承永磁薄片电机因相绕组出现短路故障,导致电机无法正常工作的问题,以六相单绕组无轴承永磁薄片电机为例,具体分析了相绕组出现短路故障时的短路电流,并提出基于定子电流重构原则的短路故障容错控制方法。该方法通过对非故障相定子电流加入悬浮力与转矩补偿,满足了电机稳定运行所需的悬浮力与转矩,并给出了各相绕组出现短路故障时的非故障相定子电流数学模型。在此基础上,通过对理论短路电流与仿真短路电流的对比分析以及短路故障状态下的悬浮力、转矩脉动的分析,验证了理论分析以及定子电流数学模型的正确性。最后,以齿1相绕组端部短路为例,通过实验验证了所提容错控制策略的正确性。     

基于感测线圈和KPCA的电机轴承故障检测

在电机定子中嵌入感测线圈并结合核主元分析(KPCA)进行电机轴承的故障检测。8只线圈分别嵌入电机定子的前端和后端,通过分时复用形成6组反应电机状态的差动信号。针对6组感测信号与电机状态间的非线性特征,采用KPCA进行多变量分析。着重介绍分析了KPCA故障检测的算法、监测指标和步骤。最后,用机车变压器油泵电机为对象开展了试验研究,验证了所提电机轴承故障监测方法的有效性和正确性。     

基于振动监测的电机轴承故障智能诊断

电机轴承故障是电机常见故障之一。对电机轴承故障进行精确诊断是确保电机安全稳定运行的必要措施。现提出了一种基于振动监测的电机轴承故障智能诊断方法。利用振动加速度传感器监测电机轴承振动,采集电机振动加速度数据,然后对电机振动加速度数据进行时域分析和频域分析,提取与电机轴承故障相关的时域特征参数和频域特征参数,再依据电机故障故障特征参数判断电机是否存在轴承故障。实际应用表明,电机轴承故障智能诊断方法可对电机轴承故障进行精确诊断。     

H桥驱动下的单绕组无轴承薄片电机功率系统故障分析及容错控制

针对由H桥驱动的单绕组无轴承薄片电机因功率系统开关管发生故障导致电机无法正常运行的问题,以六相单绕组无轴承薄片电机为例,分析了开关管发生开路和短路故障时H桥的工作模态以及故障对系统造成的影响。在故障分析的基础上,对电机短路电流数学模型进行了推导,提出统一的故障容错控制方法。该方法通过非故障相电流重构,补偿功率模块故障对系统造成的影响,提供电机稳定运行所需悬浮力与转矩。通过有限元分析,验证了短路电流模型的正确性及故障容错方法的有效性。以1相和2相绕组功率开关管发生开路或短路故障为例,在一台原理样机上实验验证了理论分析与仿真结论。     

基于Park矢量模信号小波分解的感应电机轴承故障诊断方法

在分析小波包分频特性的基础上，总结出小波包分解子频带按频率高低排列的通式；对三相定子电流的Park矢量模信号进行小波包分解，求相应子频带的小波包分解系数的均方根值（RMS），并用其表征轴承的故障特征，以此作为轴承故障诊断的依据。研究表明，该方法降低了基频电流及电流中噪声的影响，克服了由于受负载变化引起故障特征频率波动使得难以准确提取故障特征频率的缺陷；实验结果证明了该方法应用于电机轴承故障诊断的可行性。     

列车牵引电机轴承故障特征稀疏在线监测方法

列车牵引电机轴承状态多传感数据无线感知及在线监测技术是确保轨道车辆可靠运行的关键技术之一,现有的方法存在数据量大传输困难及特征小数据监测可视化不明显的问题。为此,提出一种列车牵引电机轴承故障特征稀疏在线监测方法,利用粒子群优化多点最优调整的最小熵解卷积的方法(PSO-MOMED)提取了背景噪声下电机轴承故障特征信号,采用离散余弦变换的压缩感知方法实现电机轴承特征的小数量多传感器采集,基于高阶频率加权能量算子(HFWEO)增强轴承故障特征稀疏可视化,并通过搭建试验台及某线路现场实测验证了所提方法的有效性。实验结果表明,信噪比为-10 dB时,相比传统方法,粒子群优化多点最优调整的最小熵解卷积方法可以更加有效的提取故障特征信号;在压缩率90%的情况下,从牵引电机轴承故障特征稀疏感知信号中能清晰表征轴承故障特征频率成分,有效解决了列车牵引电机轴承状态多传感数据无线感知及在线监测技术难题。     

基于S函数三相异步电机复合故障特征研究

为获取电机定子绕组与轴承复合故障特征,采用多回路数学模型和周期性振动特征负载模型进行分析和研究。通过多相异步电机策略构造定子匝间短路故障数学模型,Simulink中的S函数为基础编写数学模型。将轴承扭转振动作为负载输入,建立Matlab/Simulink三相异步电机正常状态和复合故障的仿真模型,并分析亚同步状态下正常、短路故障、轴承故障和复合故障的运行状况。结果表明,复合状态下电流信号除存在单故障特征频率与基频分量增大外,还将产生低于工频的谐波分量。最后通过电磁转矩和转速验证了模型的正确性,为复合故障特征检测提供理论支撑。     

逆变器驱动感应电机系统中的电机轴承电流

逆变器输出的高频PWM电压作用在电机绕组上,在电机内部产生共模耦合效应,形成共模耦合电流,其中流过电机轴承的共模耦合电流会造成电机轴承的损坏。分析了电机内部的共模耦合效应和轴承电流产生的机理,讨论不同情况下轴承电流表现的不同特性以及轴承电流的测量方法,为轴承电流的深入研究打下基础。     

基于电磁屏蔽法变频电机轴承电流抑制研究

针对两种轴承电流抑制措施进行了效能分析,一种为在电机内安装电磁屏蔽槽楔,另一种为在电机轴端安装轴承电流短路环。回顾了电磁屏蔽槽楔的工作原理,通过有限元法计算了电磁屏蔽槽楔对高频电磁场的屏蔽效能;介绍了轴承电流短路环的工作原理。最后以一台3 k W、4极变频电机为研究对象,搭建了实验平台,分别测量了两种轴承电流抑制措施下电机轴承电流,通过实验测量分析了两种轴承电流抑制方法的效能。     

基于MUSIC算法的感应电机轴承故障检测方法研究

分析了感应电机轴承发生故障时振动信号的特性以及MUSIC算法及其高分辨率谱估计的特点，提出了一种基于MUSIC算法的感应电动机轴承故障检测方法。结果表明，在短数据情况下，相对FFT分析技术，该方法频率分辨率更高，故障检测更为准确，且计算量小，有利于电机故障实时状态监测。实验证实，将该方法应用于感应电机轴承故障检测，可准确检测出轴承故障时在包络信号中的故障特征成分，方法切实可行。     

轴电流造成高压变频电机轴承烧损及处理

通过对某水泥厂高压变频电机轴承过热故障的分析与处理,阐述了轴电流的产生原因、危害及防护方法。     

基于SOLPP维数约简的电机轴承故障特征提取

为提高电机轴承故障诊断的准确性,提出了基于监督正交局部保持映射(SOLPP)的电机轴承故障特征提取方法。该方法首先从多个角度构建出高维多域的混合故障特征集;然后利用监督正交局部保持映射对高维特征集进行约简,以获得对轴承故障状态敏感度高且聚类性好的低维特征;最后采用支持向量机(SVM)进行故障识别,评估特征提取的效果。电机轴承不同类型和不同程度故障诊断实验结果表明,提取的轴承故障特征可以表征轴承故障状态,验证了该方法的有效性。     

基于ESMD和快速谱峭度的电机轴承故障诊断

针对复杂工况下电机轴承故障特征不明显的问题,提出了一种基于极点对称模态分解算法(Extreme-pointSymmetric Mode Decomposition,ESMD)与快速谱峭度联合分析的电机轴承故障诊断方法。首先将复杂故障信号进行ESMD分解得到若干模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)分量,利用信息熵与相关性选取有效IMF并由其信息熵确定信号重构的权重;利用快速峭度图自适应的确定带通滤波器的最佳滤波频带,对重构信号进行带通滤波;然后解调滤波信号分析,从平方包络谱中提取出相应故障的特征频率。最后通过试验分析表明,该方法可对故障信号进行有效降噪并提取出电机轴承故障特征,诊断出故障类型。     

考虑负荷及惯量影响的感应电机转子故障诊断

该文主要目的是分析感应电机转子故障诊断中两个关键问题:①如何定义独立于负载等级及惯量大小的故障严重因子;②转子故障与负荷波动的区分。详细推导了计及速度波动时转子断条故障在定子电流中引入的左右边频分量(1±2s)fs(s为转差率,fs为电网频率)的表达式,并指出其相位之间存在一定的关系。根据负荷波动及转子断条电机特征电流在dcqc坐标系下对应椭圆方向的不同,实现了二者的区分。以仅由转子故障引入的电流分量幅值为故障特征给故障程度1个更精确的量化指标,即得到1个独立于电机负载等级及惯量大小的故障严重因子。对1台4kW电机进行实验,结果证明了该方法的正确性。     

变频器过电流故障原因分析与处理

分析变频器输出侧电缆与接线端子虚接、电机轴承损坏、电机定子绕组头尾封接错误、外部电流波动引起的变频器过流跳闸故障原因,提出改进措施.