基于电涡流传感器及虚拟仪器的旋转机械碰摩故障特征研究

针对旋转机械碰摩故障的特征,运用电涡流传感器和虚拟仪器采集转子碰摩振动状态信息,对转子碰摩振动信号的时域波形特征、碰摩振动时的轴心运动轨迹特征进行分析,同时应用LabVIEW软件对转子碰摩振动信号进行频谱分析,研究其故障特征,由此对旋转机械的碰摩故障进行识别和诊断。     

转子系统动静件径向摩擦的振动特征

动静件碰摩是旋转机械中较常见且难以确诊的一类故障。本文分析了具有线性支承和非线性刚度转轴的Ｊｅｆｆｃｏｔｔ转子系统发生动静件径向接触摩擦时的振动特征，揭示了其多吸引子共存、拟周期振动、次谐波振动以及分叉等非线性动力行为，得出的结论有助于旋转机械摩擦类故障的准确诊断。     

两端刚性支撑转子系统碰摩故障的非线性特征研究

建立了两端刚性支撑的Jettcott转子局部碰摩的动力学模型,将打靶法的思想与四阶龙格库塔法结合,对转子系统由于局部碰摩故障导致的非线性动力学行为进行了研究,数值模拟得出转子系统碰摩的轴心轨迹、位移响应、振幅谱以及Poincare截面图,分析了转子系统参数中频率比和刚度比对转子系统运动的影响,从中发现此类非线性振动系统具有周期、拟周期和混沌等复杂的动力学行为研究结果对转子系统的故障识别与诊断具有一定的意义。     

径向碰摩转子的拟周期运动研究

对具有质量偏心仅考虑径向碰摩力非线性的Jeffcott转子模型,研究了其通向混沌的路径,研究结果表现,发生碰摩故障的转子系统有一定通过拟周期分岔而到达混沌的路,进一步的研究表明拟周期路径由具有不同频率的模式锁合和分离实现,结论有利于旋转机械故障的识别,同时也为转子系统振动状态的控制提供了一定的理论依据。图2,参6。     

基于SVM的旋转机械振动故障诊断模型及系统研究

通过有向无环图多分类算法构造振动故障诊断模型的方法,同时基于Lab VIEW虚拟仪器开发平台设计了旋转机械振动故障在线诊断系统,并对相关硬件设备进行了选取研究。通过转子试验台模拟旋转机械运行故障,利用该系统对机械正常状态及故障状态进行诊断,取得了较好的诊断结果,验证了系统的可靠性。     

基于小波分析理论的风机故障诊断技术研究

基于小波分析理论,针对风机动静碰摩故障信号进行了小波分析,利用特定频带的信息进行故障诊断,并通过对实验数据分析有效地提取了故障特征,验证了该方法的正确性和有效性。该研究为对风机振动信号进行分析处理,进而为实施故障诊断提供了有效的方法。     

大型汽轮机动静碰磨故障的诊断和处理综述

在高速旋转机械的运行中 ,动静件碰磨是最常见的故障之一。碰磨发生时 ,轻者使得机组出现强烈振动 ,严重的甚至可以造成整个轴系毁坏。因此 ,在介绍汽轮机动静碰磨的机理和振动信号特征的基础上 ,归纳总结引起该类故障的主要因素 ,并提出相应诊断与处理对策     

基于二进小波能量自功率谱的转子碰磨故障特征提取

针对转子动静碰磨故障,通过分析转子运行时产生振动信号的时频特性,提出了一种基于二进小波能量自功率谱的故障特征提取方法。该方法利用二进小波变换得到小波能量系数谱,在小波能量系数谱中找到系数之和变化最大的能量尺度层,对该层进行自功率谱变换后可将碰磨故障的特征量提取出来。     

基于虚拟样机的风机不平衡故障仿真研究

在研究风机不平衡故障机理的基础上,借助虚拟样机技术,建立了某型号风机系统的虚拟样机模型,并对构造风机的不平衡故障进行多种工况下的仿真分析,给出了风机系统在正常和故障2种不同情况下的时域和频域分析图。仿真结果与理论分析一致,为虚拟样机在风机旋转机械故障诊断中的可行性应用提供了理论参考。     

基于FastICA的旋转机械故障特征盲源分离方法研究

在快速独立分量分析基础上,提出了一种基于改进牛顿迭代法的独立分量分析算法,利用所建立的方法进行振动信号盲源分离的数值仿真,并对具有故障的实际转子进行多传感器信号采集并进行盲分离。仿真实验及实验室实测振动信号的分离结果证明该方法是有效的,可作为旋转机械故障诊断的信号预处理方法。     

多单元三相电励磁双凸极直流发电机的功率关系和比较

基于时步有限元法,仿真分析了多单元三相电励磁双凸极直流发电机随构成单元数递增的功率关系,计算分析的结果和解析法分析的结论是吻合的。进而研究在电枢内径相同的条件下,最大输出功率与定转子极数间的变化关系,并得出存在最佳定转子极数设计的结论。     

三电平双馈电动机调速系统研究

三电平双馈电动机调速系统能调节电动机定子侧的无功功率,提高系统稳定性。采用基于定子磁链定向的转子电流控制的矢量控制策略,给出了三电平双馈电动机调速系统的拓扑结构和控制原理框图,并推导了双馈电动机在两相旋转坐标系下的数学模型,运用Matlab/Simulink软件搭建了三电平双馈电动机矢量控制系统仿真模型图。仿真结果表明了所述控制方法的正确性和有效性,为实际电动机控制系统的设计和调试奠定了理论基础。     

矿井提升机无速度传感器控制研究

针对速度传感器故障率较高、易受干扰等问题,提出了一种速度观测器,用于矿井提升机无速度传感器直接转矩控制。该方法将变结构控制和自适应控制进行有机结合,以定子电流作为参考模型输出量,采用电流偏差构造了合理的滑模面,根据Lyapunov稳定性定理,分析了观测器的收敛条件,证明了其稳定性,得到了转速估计表达式。理论和仿真结果表明,所提出转速辨识方法具有较好准确度和抗干扰性能。     

流体类负载下的异步交流电动机速度反推控制

针对流体类负载的特点,提出一种基于非线性控制策略的反推控制,实现了速度闭环控制.根据异步电动机在按转子磁场定向的M-T旋转坐标系上的数学模型和矢量控制原理,得出了定子励磁电流分量、定子转矩电流分量和电机转速的方程,并以这3个方程为基础,结合反推控制原理,设计出了速度反推控制算法.通过MATLAB仿真看出,使用该控制算法可以很好地实现跟踪给定速度,使流体类负载有很好的稳定性能.     

Effect of turbulence models on prediction of fluid flow in an Outotec flotation cell

The present paper describes a comparative study of three turbulence models in predicting flows in an Outotec flotation cell. Detailed flow performance and pressure distributions are presented. Results show that two main recirculation zones are formed in the cell. It is revealed that the relatively high pressure coefficient appears on the top zone of stator blades and in the outer rim of rotor blades. A toroidal recirculation zone occurs behind each rotor blade. It is found that the velocity in the toroidal zone is higher than that of the rotor tip speed. These predictions are consistent with experimental observation. It is shown that turbulence model has obvious effect on the prediction of flow. Although similar flow patterns are revealed by different turbulence models, the differences in local variables are observed.     

Passivity-based control of synchronous motors in mine hoist systems

An adaptive PBC strategy for SM with a time-varying load torque to track flux and speed trajectories was proposed. The key point of this method was the identification of terms, known as workless forces, which appeared in the dynamic equations of SM but had no effect on the energy balance equation of the closed loop. PBC, combined with adaptive control schemes, not only preserved the advantages of PBC such as nonexistence of singularity, but also rejected the flux and speed tracking error caused by stator and rotor resistance variation. The rotor currents of SM were estimated via a state observer. This algorithm simplified the control structure and enhanced the robustness of the control system. The feasibility and effectiveness were confirmed by experimental results based on dSPACE. Supported by the National Basic Research Program of China(973 Program)(2005CB221505); the Special Scientific Research Foundation for Doctoral Subject of Colleges and Universities in China (20050248058)     

基于同步电机的主井提升电控系统调节器的设计

以基于同步电动机的煤矿主井提升机为研究对象,对其电控系统采用矢量控制的交-交变频双绕组调速系统进行控制,并在此技术基础上,采用"电子最佳调节器设计"的方法,对它的定子电流、转子励磁电流和速度调节器作出了详细设计。     

提升机用绕线电机双馈调速系统的应用

针对原系统运行中存在的技术缺点,提出了矿井交流提升机双馈转子变频调速系统,并对系统的各部分构成做了详细的介绍。经煤矿现场,对双馈调速系统的使用进行了试验研究,实验结果证明了系统达到了预期控制效果。通过与老系统的对比,总结了绕线电机双馈调速系统的优点。     

自适应滤波与极窄带陷波器在异步电机转子断条故障诊断中的应用

采用最小二乘法RLS自适应滤波算法对鼠笼式异步电动机定子侧电流信号进行自适应滤波,以滤除电流信号中的噪声干扰,再经过50 Hz的极窄带陷波器消除工频分量对断条特征分量的干扰,并在傅里叶频谱上实现断条的检测。实验证明,采用自适应滤波算法与极窄带陷波器相结合的方法,很好地解决了噪声对定子侧电流信号的干扰,能够实现鼠笼式异步电动机断条分量的识别。