基于小波包分析的笼型异步电动机转子断条在线检测方法

本文简单介绍了笼型异步电动机转子断条在线检测方法,指出如何正确识别电动机转子断条故障与负荷波动仍是一个亟待解决的突出问题.对应用小波包分析实现转子断条在线检测作了可行性研究,指出根据电动机定子电流信号的小波包分解系数完全可以检测转子断条故障.在此基础上,提出了一种新的基于小波包分析的转子断条在线检测方法,其突出优点在于可正确识别电动机转子断条故障与负荷波动.数字仿真及实验结果证明该方法是切实可行的.     

基于小波包分析的笼型异步电动机转子断条在线检测方法

本文简单介绍了笼型异步电动机转子断条在线检测方法,指出如何正确识别电动机转子断条与负荷波动仍是一个亟待解决的突出问题。对应用小波包分析实现转子断条在线检测作了可行性研究,指出根据电动机定子电流信号的小波包分解系数完全可以检测转子断条故障。在此基础上,提出了一种新的基于小波包分析的转子断条在线检测方法,其突出优点在于可正确识别电动机转子断条故障与负荷波动。数字仿真及实验结果证明该方法是切实可行的。     

基于小波包分析和支持向量机的异步电机转子断条故障诊断

提出了一种基于小波包分析(WPA)和支持向量机(SVM)的异步电机转子断条故障诊断方法。针对异步电机转子断条故障时定子电流出现的边频分量(1±2s)f进行小波包分析,提取动态条件下各频带能量作为故障特征向量,削弱了负载变化及噪声对诊断准确性的影响。采用多个最小二乘支持向量机组成故障分类器,兼顾了训练误差和计算效率,将故障特征向量输入支持向量机进行训练,从而实现在小样本情况下转子断条故障的在线识别。试验结果表明:基于小波包分析提取的故障特征明显,由WPA和SVM构成的诊断系统,具有良好的分类能力和泛化能力,有效提高了异步电机转子断条故障在线诊断的准确率。     

基于小波包的笼型异步电机转子断条故障检测

针对笼形异步电机转子断条故障,提出了一种利用小波包分析获取转子断条故障特征的判断方法.介绍了小波包换故障信号特征提取方法;其次对定子电流信号进行小波包分解后,对低频信号重构及功率谱的计算,实现了转子断条故障诊断.实验数据分析表明,该方法能准确对转子断条故障进行诊断.     

小波包变换在风力发电机转子断条故障诊断中的应用

将小波包变换应用于风力发电机转子故障诊断中,用Matlab小波分析将转子断条故障情况下定子侧的电流模拟信号进行多层小波分解,提取转子断条故障的故障特征,并与傅里叶分析结果对比,得到一种简易的故障诊断方法。结果表明,该方法能够准确提取故障特征,是一种优良的信号特征提取方法。     

基于小波包能量分析和信号融合的异步电机转子故障诊断

为提高异步电机转子故障诊断的可靠性,文中介绍了一种基于小波包能量分析和信号融合的异步电机转子故障诊断方法。采用定子电流信号和振动信号的频谱特征融合作为转子断条以及气隙偏心故障的诊断依据,首先对信号进行小波包分解,获得不同小波包频带节点下对应的能量分布,并与正常电机信号进行比较,进而对能量异常的信号频段进行小波包节点重构,最后通过快速傅里叶变换识别故障特征频率,诊断电机故障是否发生。通过仿真分析,验证了该方法的有效性和实用性,对于电机运行状态的准确监测具有重要意义。     

负载波动下感应电动机转子断条故障诊断

针对波动负载下感应电动机转子断条故障特征提取与状态识别问题,研究一种基于瞬时功率与离散小波的波动负载下感应电动机转子断条故障提取方法,并给出了明确有效的检测判据。该方法计算电动机瞬时功率,进行离散小波分解并提取特征频段能量,并通过比较瞬时无功功率中特征频段的小波能量幅值Eq与瞬时有功功率中相应频段的能量幅值Ep的大小形成诊断判断。创建了以随机森林为基分类器的集成分类器,提高负载波动下感应电动机转子断条故障识别的精确性。通过实验验证了该方法及其新判据的有效性。     

基于EMD-神经网络的电动机转子故障诊断方法研究

在电动机运行过程中,转子断条故障将导致电动机出力降低,性能恶化。因此研究更高效的电动机故障诊断方法来对其进行检测迫在眉睫。针对电动机转子出现断条故障时定子电流信号的非平稳特征,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和神经网络相结合的转子故障诊断方法。该方法首先将原始信号分解为突出了原信号不同时间尺度的局部特征信息的内在模函数(IMF)分量,然后将各IMF分量输入到BP网络中进行训练学习和故障诊断。将此方法应用于电动机转子断条故障的识别,实验结果表明,该方法能快速准确地识别转子断条故障。     

基于小波包变换的笼型异步电机转子故障诊断

本文分析了笼型异步电动机转子断条故障时的频率特点,阐述了小波包变换异步电动机转子断条故障的频带特征,在分析对比了多种信号处理方法后,本文提出了"自动寻求路径"的小波包树分解算法并选择其作为感应电机故障提取算法.这种算法既具有很好的自适应性和频域精度,又避免了过大的计算量,有效而实时地提取了故障信息.     

基于随机森林的异步电动机转子断条故障诊断

为了快速准确识别异步电动机转子断条故障,提出一种随机森林算法(Random Forests,RF)的异步电动机转子断条故障诊断方法。该方法以Park矢量模平方函数为故障特征提取手段,然后采用随机森林进行故障模式自动识别。Park矢量模平方函数方法可以较好地削弱定子电流中基频信号的影响,便于故障特征量的准确提取。而随机森林泛化能力好、训练时间短,提高了故障识别的成功率。实例验证表明,基于随机森林的异步电动机转子断条故障诊断方法性能良好。     

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.     

基于电磁转矩小波变换的感应电机转子断条故障诊断

该文提出了一种基于感应电机启动电磁转矩信号的转子断条故障诊断新方法。利用复值小波变换中的小波脊线提取出启动电磁转矩中故障特征在电机启动过程中的频率变化规律，检测出转子断条故障。同时，小波系数的模反映了信号在对应尺度上的能量大小，所以对应故障特征脊线上的小波系数模反映了该故障特征转矩的幅值变化规律。基于此，定义了脊线一小波能量谱的概念。将故障特征转矩对应的脊线一小波能量谱作为故障严重程度因子，即可根据其与转子连续断条根数的关系给出感应电机转子故障严重程度的表示方法。实验结果证明该方法是可行的。     

Induction Motors Broken Rotor Bars Diagnosis Through the Discrete Wavelet Transform of the Instantaneous Reactive Power Signal under Time-varying Load Conditions

Abstract—In this article, a method based on the application of the discrete wavelet transform to the instantaneous reactive power signal, for diagnosing the occurrence of broken rotor bars in induction motors operating under time-varying load conditions, is presented. This method is based on the decomposition of the instantaneous reactive power signal, from which wavelet approximation and detail coefficients are extracted. The energy evaluation of known bandwidths permits to de?ne a fault severity factor. This method has been tested through the simulation of an induction motor using a mathematical model based on the winding-function approach. These simulation results are complemented by experimental tests conducted on an induction motor with several faulty rotors that can be interchanged and both simulation and experimental results have shown the effectiveness of the proposed method for broken rotor bars diagnosis in induction motors even under time-varying load conditions.     

基于笼型电动机转子断条故障的诊断分析

为了解决目前已有的故障诊断方法只能诊断出电机是否发生转子断条故障而不能诊断出转子断条数目的问题,对电机转子断条故障进行了仿真和断条数目诊断方法的研究。首先对Y2-132M-4型的鼠笼式三相异步电机进行了建模,利用建立的模型对发生不同断条数的电机故障进行了仿真研究。然后,提出了基于机器学习的对转子断条故障的断条数目进行诊断的算法。实验结果表明,所提出的故障诊断分类方法实现了电机不同数目的转子断条故障的智能诊断分类,且诊断分类准确率达100%。     

基于小波重构的异步电动机故障诊断

选用Daubechies小波作为小波基 ,对异步电动机鼠笼转子故障电流信号进行多尺度分析 ,将小波变换后取得的变换系数进行单支重构 ,取得了各频率分支上的时间信号。从高频分支上能够清楚辨识出异步电动机鼠笼转子故障时所不同于正常情况下的电流特性 ,实现了异步电动机鼠笼转子故障的小波诊断。     

笼型感应电动机转子断条和开裂的故障诊断和在线监测

分析了笼型感应电动机转子故障时导条断条和端环断裂的物理模型 ,给出了电动机的定转子绕组的参数计算表达式 ,建立了数学模型 ,从而导出转子故障时的电流和频谱分析。本文分析了电动机在故障时 ,在dqn任意速坐标系中 ,电动机定子电流的轨迹 ,为电动机的故障诊断和在线监测提出了一种新的方法 ,较以往的电流监测方法更有利于克服边频带的影响。     

基于感应电机启动电磁转矩Hilbert-Huang变换的转子断条故障诊断

该文提出了一种感应电机转子故障诊断新方法。当感应电机转子出现断条故障时，转子绕组的不对称将会使电磁转矩谱中引入2sfs(s为转差率，fs为电网频率)谐波分量。利用砌bert-Huang变换中经验模态分解(EMD)方法对启动电磁转矩信号进行了分解，得到若干本征模态函数(IMF)。通过计算包含故障信息的IMF分量的瞬时频率，可以检测出转子断条故障。同时，根据包含故障信息的IMF的幅值可以进一步判断出转子断条根数。实验结果证明该方法是可行的。     

电机故障特征值的倍频小波分析

该文对异步电动机在鼠笼转子发生不同断条故障情况下的定子电流分别进行了实验测量；并对测量电流进行倍频小波分析，利用小波系数，在各个频段上进行小波信号重构；通过计算各个频段的信号能量特征值，诊断电机故障。这样，既可以从低频频段来诊断异步电动机鼠笼转子断条故障，也可以从某些高频频段来识别故障是否发生，从该文的实验诊断表明，倍频小波分析方法取得了较好的效果。     

基于扩展Park矢量的电机故障诊断系统设计

转子断条故障和轴承故障是异步电动机的主要故障,这两种故障的检测是电机故障诊断的重要内容。根据扩展Park矢量法理论的原理,阐述断条故障的诊断方法,结合轴承故障特点及冲击脉冲传感器的信号,给出了异步电机故障诊断系统的设计方案。实践表明,系统具有很强适应性和广阔的工业应用前景。     

笼型异步电动机转子断条数目诊断新判据

笼型异步电动机一旦发生转子断条故障,在其定子电流中将出现边频分量。当前已提出Filippetti判据等基于定子电流边频分量的转子断条数目诊断判据,但其准确性有待改进。该文从定子电流边频分量的产生机理入手,推导出转子断条数目诊断新判据。相对于Filippetti判据而言,新判据具有普遍性,可以视为Filippetti判据的推广。新判据同时考虑了导条间电流对转子断条数目诊断的影响。针对一台Y100L-2型三相异步电动机(3 kW,380 V,50 Hz)完成了转子断条故障实验。实验结果表明新判据在准确性方面得以改进。