基于振动法的电力变压器在线监测系统

电力系统安全运行是关系国计民生的大事,而电力变压器故障是造成电力安全的重大隐患,因此,研究电力变压器监测系统具有重要意义。基于振动法的变压器在线监测系统,通过测量正在运转的变压器油箱表面的振动信号,采用Hilbert-Huang变换对电力变压器振动信号进行理论分析,获得变压器油箱表面振动信号具有的本质特性,以发现变压器的故障及其损伤程度。该方法能够有效反应变压器运行过程中铁心和绕组的状态,因而具有一定的应用前景。     

缘板干摩擦阻尼叶片振动计算的传递矩阵法

为了研究带缘板干摩擦阻尼器叶片的振动问题,本文将用于链状结构系统的传递矩阵法引入到板状结构的叶片振动计算之中。简化叶片结构的物理模型、推导各种站型的传递矩阵,并用算例说明传递矩阵法在模型叶片振动计算的应用。用ANSYS有限元对叶片振动进行计算,以验证传递矩阵方法及计算结果的正确性。计算结果表明:传递矩阵法能够用于叶片振动计算;采用缘板干摩擦阻尼器对叶片的减振效果显著。     

基于LabWindows/CVI的变压器振动监测系统

振动法是诊断变压器运行中潜伏故障的一种有效手段，应用振动法可以检测出变压器绕组和铁心工作状况，对其进行充分的研究有良好的应用前景。LabWindows／CVI是一个以C语言为基础，结合了测控专业工具的虚拟软件开发平台。作者应用LabWindows／CVI软件开发了一套变压器振动监测系统。经实验分析，该系统能对变压器器身振动信号可有效采集，并进行分析处理。     

基于传递矩阵法的压路机振动轴动态特性分析

利用传递矩阵法将压路机的振动轴简化并分段建模,对轴系中各单元的状态进行了数学描述,得到振动轴的传递矩阵方程,以某型号振动压路机的振动轴为例,计算振动轴的固有频率．同时用有限元分析软件ANSYS建立了振动轴的三维模型,进行模态分析,得到振动轴的固有频率和前4阶振型,与传递矩阵方程的计算结果基本吻合．这表明所提出振动轴的传递矩阵模型接近实际情况,对压路机的振动轴的动力学分析有重要的参考价值．     

基于峰度的电力变压器铁芯松动故障在线监测方法

本文提出一种对电力变压器铁芯松动故障进行在线监测和估计的方法。通过改变变压器铁芯的压紧力得到模拟松动故障情况下的铁芯振动信号,使用谱峰度方法验证并分析了变压器铁芯振动信号中高频分量的冲击特性,在此基础上采用小波变换对铁芯振动信号进行分解,对分解得到高频分量计算其峰度值并用以监测铁芯压紧力的减小趋势。对实验变压器不同测点的多组数据分析表明,谱峰度能有效检测铁芯振动信号中的较高频率冲击成分及铁芯压紧力发生较大变化的情况,铁芯振动信号小波域中高频成分的峰度值能够很好的反映出铁芯压紧力变化的趋势。本方法准确的表述了铁芯振动信号中与松动故障相关的统计特性,为电力变压器铁芯的故障监测提供了一种可行的方法。     

柴油机气阀间隙异常的诊断

通过调整柴油机气阀机构的不同气门间隙,采集柴油机缸盖表面的振动信号.通过计算柴油机缸盖表面振动信号的小波包能量、奇异性指标,最大幅值、分形维,并建立柴油机缸盖表面振动信号的AR和ARMA模型,得到模型的残差,最后利用这些特征参数,应用模糊聚类法进行故障诊断.     

埋入式FBG振动传感器在变压器铁芯-绕组振动检测中的应用

直接采集变压器振动信号可以对变压器的运行状态进行预测与诊断。通过对变压器铁芯-绕组模型的有限元分析计算,得到铁心-绕组前三阶固有频率为70.807,142.59,163.73 Hz,通过对于振型的分析得到应将传感器布设于铁心顶部,通过对于谐响应信号的分析得到变压器铁芯-绕组模型有2个振动的敏感方向。在变压器内铁芯上端埋入了2支光纤Bragg光栅振动传感器,测得变压器负载运行下的振动信号。再通过JADE算法将2组负载信号进行盲源分离,分别得到了铁心和绕组的振动信号。     

平滑去噪法在柴油机隔振器效果分析中的应用

隔振装置是动力装置中必不可少的一部分,在保护动力装置及削减动力装置的振动传递等方面具有良好作用.为了更加准确地检测计算出隔振装置的隔振效率,以接近真实物理性能,往往需要将测试信号中的大量噪声信号去除.介绍了对振动原始信号消除噪声信号的两种平滑方法,直线滑动平均法和五点三次平滑法,并通过MATLAB对减振器x方向的一组振动信号进行平滑处理,由此比较出了两种方法的优劣,得到了该减振器x方向的衰减率.     

F4冷轧机工作辊耦合振动分析

在近几年对轧机的振动研究中,冷轧机的耦合振动研究已经逐渐成为了新的热点和难点。由于在轧机工作辊的工作界面处会发生三种不同属性振动,将以某厂F4冷轧机工作辊为研究对象,建立一种关于冷轧机工作辊三种属性振动的耦合振动简化模型。利用MATLAB计算该耦合模型的固有频率,并与耦合前分别进行比较,发现只有垂直水平振动固有频率相对有明显变化;依据耦合固有频率得到耦合振动的主振型和主振型曲线并对其进行分析,得出三种属性振动之间的相互影响。     

变压器弹簧减振降噪装置的设计研究

为了减小变压器的振动和噪声对居民生活的影响,针对S11-M-630/10型变压器设计了一种新型弹簧减振降噪装置。应用ANSYS软件建立该装置的有限元模型,进行结构动力学分析,得出其固有频率和振动模态,并利用振动传递率和减振效率的数学模型计算出其理论值。有限元仿真分析结果以及振动传递率和减振效率的数学模型对该变压器弹簧减振降噪装置的设计及实现具有重要的指导意义。     

多尺度熵在变压器振动信号特征提取中的应用

以提取变压器绕组振动信号有效特征为目的,对多尺度熵(multiscale entropy,简称MSE)适用于非平稳非线性振动信号分析的特点和机理进行分析,在此基础上将其引入变压器绕组振动信号的特征提取中。利用不同尺度内信号样本熵的变化来反映变压器绕组运行状态的改变,将其作为一个能定量描述绕组故障信号特征的有效特征参数。实验数据分析表明,与样本熵相比,多尺度熵能更好地实现故障信号特征的定量提取,是表征变压器绕组不同故障信息的一种有效参数。     

任意概率分布随机振动激励源的设计与实现

随机振动台是航空航天产品重要的研制、鉴定、可靠性及生产试验设备,提高振动模拟试验的逼真性和振动试验的效果都需要产生非高斯分布的随机激励信号.本文对具有给定功率谱密度分布的非高斯随机振动激励信号的生成技术进行研究与分析,使数字式随机振动控制系统可以同时具有频谱和幅度分布的控制能力.给出了采用数字信号处理技术高精度和快速地产生任意概率分布的随机振动时域激励信号的方法.采用这种方法得到的宽带随机信号的信噪比可达到70 dB,可用于精密随机振动台的驱动控制信号,准确地实现被试验产品的模拟实验.计算机仿真和实验结果也证实了该方法的正确性和有效性.     

Vibration component separation by iteratively using stochastic resonance with different frequency-scale ratios

It is well-known that stochastic resonance (SR) is mainly used for signal denoising and weak signal detection. In this paper, we firstly find the frequency range selection characteristic (filtering characteristic) of re-scaling frequency SR (RFSR) caused by the driving frequency limitation of bistable SR. It then follows that a novel approach to separate vibration components with different frequencies by iteratively using SR is explored. The frequencies of most vibration signals exceed the driving frequency limitation, thus by use of different frequency-scale ratios, the vibration signals with different frequency range can be extracted by RFSR. Firstly, a small frequency-scale ratio is used to obtain the vibration signal with a narrow frequency range, i.e. low frequency vibration. As the output of SR may have a phase lag, a simple phase-shift correction method is proposed to improve the accuracy of signal component separation. The phase-shift corrected signal of RFSR output is separated from the original vibration signal and the residue is treated as the new vibration signal. Then, increasing the frequency-scale ratio according to a searching algorithm, the vibration signal with higher frequency can be obtained by RFSR. Through this iterative process, several harmonic vibration components can be separated from the original noisy vibration signal. The proposed method, empirical mode decomposition (EMD) and Hilbert vibration decomposition (HVD) are respectively applied to analyzing a simulated vibration signal and extracting the fault feature of a rotor system. The contrastive results show that this proposed method has good frequency resolution and can successfully separate monocomponent harmonic signals from a strongly noisy multicomponent harmonic vibration signal while EMD and HVD cannot.     

基于多分辨谱分析的正弦加随机振动试验控制算法的研究

针对正弦加随机振动试验中低频正弦信号控制精度不高的难题,提出以多分辨谱分析方法为基础,结合维纳-辛钦定理,从频域获取正弦信号的幅值,从而实现正弦响应信号与随机响应信号的准确分离,提高了低频正弦信号的控制精度。经过仿真试验对比,该算法获得了很好的控制效果,解决了低频控制精度差的问题。     

卷积混合机械非平稳振动信号的二阶盲分离方法

针对机械振动信号具有非平稳和卷积混合的特性,文中将基于二阶统计量的盲源分离方法推广至卷积混合的模型,提出在信号子空间的频域中对机械振动信号的盲解卷积方法.仿真和实测数据实验结果表明,此方法充分考虑信号的非平稳以及卷积混合特性,能较好地实现机械振动信号的盲分离.与传统盲源分离算法比较,该方法更适合于机械振动信号的分析.     

粒子滤波在轴承故障振动信号降噪中的应用

针对轴承故障信号的降噪处理,研究了粒子滤波方法和它在信号降噪中的应用.首先建立轴承故障振动信号的数学模型,将其作为粒子滤波的状态方程;然后提取背景噪声,将其和状态信号一起作为观测信号,得到观测方程,据此对原始真实信号进行估计,得到降噪后的信号,并通过仿真分析可知降噪前后的信噪比有明显的提高;最后将粒子滤波降噪思想用于所...     

基于小波变换的客车车内振动噪声源识别

测定了不同工况下车内噪声信号和车架车身等处的振动信号，利用Daubechies小波函数对噪声信号和振动信号做小波变换，获取信号能量分布的特征向量和相关系数，确定两种信号相关程度，根据相关系数大小识别车内振动、噪声源，经过识别发现发动机为该车的主要振动噪声源。试验表明，该方法比传统的分析方法更为简单、有效。     

Gearbox fault diagnosis using adaptive zero phase time-varying filter based on multi-scale chirplet sparse signal decomposition

When used for separating multi-component non-stationary signals, the adaptive time-varying filter(ATF) based on multi-scale chirplet sparse signal decomposition(MCSSD) generates phase shift and signal distortion. To overcome this drawback, the zero phase filter is introduced to the mentioned filter, and a fault diagnosis method for speed-changing gearbox is proposed. Firstly, the gear meshing frequency of each gearbox is estimated by chirplet path pursuit. Then, according to the estimated gear meshing frequencies, an adaptive zero phase time-varying filter(AZPTF) is designed to filter the original signal. Finally, the basis for fault diagnosis is acquired by the envelope order analysis to the filtered signal. The signal consisting of two time-varying amplitude modulation and frequency modulation(AM-FM) signals is respectively analyzed by ATF and AZPTF based on MCSSD. The simulation results show the variances between the original signals and the filtered signals yielded by AZPTF based on MCSSD are 13.67 and 41.14, which are far less than variances (323.45 and 482.86) between the original signals and the filtered signals obtained by ATF based on MCSSD. The experiment results on the vibration signals of gearboxes indicate that the vibration signals of the two speed-changing gearboxes installed on one foundation bed can be separated by AZPTF effectively. Based on the demodulation information of the vibration signal of each gearbox, the fault diagnosis can be implemented. Both simulation and experiment examples prove that the proposed filter can extract a mono-component time-varying AM-FM signal from the multi-component time-varying AM-FM signal without distortion.     

数字信号处理技术在汽轮机组振动测量中的应用

振动信号的频域分析对于汽轮机组的状态监视和故障诊断有着重要的意义。信号可分为周期信号和非周期信号。分别有不同的频谱结构。快速傅立叶变换（FFT）使得数字计算机对连续时间信号进行频谱分析成为现实。针对“频谱泄漏”问题,提出了周期信号的整周期采样算法。在实际振动测量与分析中,键相信号分别起到了控制整周期采样以及确定基频振动相位的作用。随着计算机技术的发展。数字信号处理必将在振动测量与分析中发挥越来越重要的作用。