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。     

基于小波包频带-能量重构的电机断条故障诊断

异步电机转子断条故障特征分量(1±2s)f与基波频率f相比,幅值较小、易被主频淹没。在研究小波包分解与重构的特征基础上,讨论了小波包分解树的频带分布规律,确定以sym8小波对电机定子电流信号进行12层分解,并通过对故障特征频带的信号能量重构来判断电机有无转子断条。运用该方法能避免基波频率对故障特征分量的影响,故障特征检测更明显,并能诊断转子轻微断条故障。仿真和试验结果证明了该方法的有效性。     

基于断电残压的PMEM和WPA转子断条故障诊断研究

针对转子断条故障诊断存在故障信号难以提取,受负载波动影响等诸多不足之处,提出断电残压最大熵功率谱分析和小波包分解的故障诊断方法.建立转子断条故障断电残压模型;通过最大熵功率谱分析法得到故障电机断电残压频谱,利用小波包分解电机断电残压信号,并计算对应频段节点系数的能量.仿真结果表明,断电残压可以有效避免外界因素的干扰,小波包分解得到的子频带能量变化率可以诊断故障.该方法简单可靠,为工程实际提供了新的方法思路.     

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。     

基于小波包分析的异步电机转子故障检测

针对异步电机转子断条故障信号特征频率易被主频淹没的缺点,利用小波包分析法提取电机电流信号的故障特征频带能量,并以此为依据,基于"频率-能量-故障"模式,对异步电机转子断条故障进行检测信号,实验结果表明该方法能够有效检测转子断条故障。     

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.     

电机故障的小波MRA诊断技术

本文论述了电机运行过程中产生的故障现象,以及对电机故障信号的诊断方法。利用小波变换的多分辨率分析特性对电机故障信号进行多尺度分解,将信号分解到不同的频带上。通过对高频带分解系数的分析,可以提取出故障信号的特征,从而可以有针对性地对故障进行定位和诊断。仿真结果表明,从小波分解的高频细节系数中能够提取出精确的故障信号发生时刻以及频率,为故障的诊断提供了可靠的依据,表明了小波分析在电机故障诊断方面的广泛应用前景。     

基于骨干微粒群算法和支持向量机的电机转子断条故障诊断

为了准确识别感应电机转子断条故障,本文提出一种基于骨干微粒群算法和支持向量机的故障诊断新方法,并给出了可行的诊断步骤和分析。首先根据故障电流信号的特点,提出一种基于骨干微粒群算法的基波滤除方法,用以消除基波分量对故障特征的影响。然后利用小波包频带能量分解技术,将残余电流信号分解到不同频带,形成感应电机运行状态的特征向量,并以此作为支持向量机的输入向量。采用"一对一"向量机进行分类,并利用骨干微粒群算法和交叉检验优化支持向量机模型参数。最后实验结果表明,该方法诊断感应电机转子断条故障能取得良好的效果。     

基于线调频小波变换能量谱的电机故障信号处理

提出了一种基于高斯线调频小波变换诊断电机故障的新方法。线调频小波变换是信号的时间-频率-尺度变换, 具有比小波变换及其它时频分析更强的非平稳信号分析功能。利用高斯线调频小波变换作电机故障信号的能量谱估计,可提取电机故障信号的频率成份。试验结果表明,这种方法比Fourier变换和小波变换频率分布的能量更集中。     

起动过程中变频机转子断条故障诊断方法仿真研究

在变频机组的常见故障中,转子断条故障是变频机常见故障之一,严重时会造成重大的经济损失和恶劣的社会影响.转子断条故障会在定子电流中产生故障特征频率分量,在起动过程中,此特征频率分量不易被工频分量淹没,有利于提取.利用Matlab建立变频机转子故障模型,利用小波脊线对定子电流分析并提取了转子故障特征.仿真实验证明在变频机起动过程中小波脊线能够很好地提取转子故障特征,实现了转子断条故障的实时诊断.     

基于相位信息的感应电动机转子故障检测

论述了感应电动机转子故障检测基本原理,讨论了传统信号分析方法难以提取出明显的转子故障特征的原因.鉴于基于连续小波变换离散化的离散小波变换算法的运算量大,计算速度慢,提出了一种快速算法,它利用递推方法计算小波系数,运算速度快,可应用于在线实时检测.提出了基于相位信息的感应电动机转子故障检测新方法,对实测数据进行处理的结果表明,该方法能够实现感应电动机转子故障的准确检测.     

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。     

小波包分析在汽轮机转子振动故障诊断中的应用

针对汽轮发电机组振动的频谱特点,提出了基于小波包变换的汽轮机转子振动故障诊断方法,它较一般的小波变换更能反映振动信号所包含的频谱成分及能量。根据Bently实验台所采集的4种典型汽轮机转子振动故障信号,运用小波包分析方法对其进行能量分析并提取故障特征。实验分析表明,基于小波包分析与信号能量分解的故障特征提取方法,可以获得汽轮机转子振动的故障状况;根据不同故障发生时的频谱特征,识别出不同的故障,从而进行汽轮机转子振动故障诊断。该方法比基于Fourier变换的故障特征提取方法更有效,适合于机械故障诊断。     

辐射电场特征能量提取法在评估GIS状态中的应用研究

气体绝缘变电站(Gas Insulated Substation,GIS)内的隔离开关(Disconnecting Switch,DS)或者断路器(Circuit Breaker,CB)的动作会在GIS外部产生强烈的辐射电磁场环境。为了通过此测得的辐射场特征参数评估GIS的健康状态,特提出利用小波包分解提取辐射电场信号特征频段能量的方法。采用bior5.5小波基函数,分别对GIS处于健康状态与GIS中CB内出现绝缘故障两种情况下CB关合动作所产生的辐射电场信号进行4层小波包分解,从而提取不同频段的归一化能量,发现31.25 MHz以下的频段为此GIS因CB动作所产生辐射电场信号的特征频段。经推广,通过对比任意一次CB动作后辐射电场在特征频段的能量与GIS正常运行状态下典型辐射电场的特征频段的能量,可以诊断CB的绝缘故障,评估GIS的健康状态。     

On innovative methods of induction motor interturn and broken-bar fault diagnostics

A fault indicator, the so-called swing angle, for broken-bar and interturn faults is investigated in this paper. This fault indicator is based on the rotating magnetic-field pendulous-oscillation concept in faulty squirrel-cage induction motors. Using the "swing-angle indicator," it will be demonstrated here that an interturn fault can be detected even in the presence of machine manufacturing imperfections. Meanwhile, a broken-bar fault can be detected under both direct-line and PWM excitations, even under the more difficult condition of partial-load levels. These two conditions of partial load and motor manufacturing imperfections, which are considered as difficult situations for fault detection, are investigated through experimentally obtained test results for a set of 2- and 5-hp induction motors.     

基于小波包的异步电动机故障分析

小波包分析是一种能有效进行时-频定位和微弱信号提取的方法,它对信号具有最优降噪处理能力。采用小波包分析法来提取异步电动机振动信号的故障特征,并将电机故障信号和正常信号的特征频段能量进行对比,给出定量对比的结果,充分说明故障与无故障之间存在明显差异,从而实现异步电动机的故障诊断。实例证明该方法正确有效。     

基于Hilbert模量频谱分析的异步电机转子断条故障研究

转子绕组断条是异步电机最常见故障之一.在分析当前主要诊断方法的基础上,提出Hilbert 模量频谱分析方法对异步电机转子断条故障进行研究.将Hilbert模量定义为原始信号与其共轭信号的平方和,利用Hilbert模量将原相电流中的基波分量转变为直流分量,原频谱分析的转绕组断条的故障特征分量转变为频率为二倍转差频率的电流分量,决了相电流频谱分析方法中断条故障特征成分容易被基波湮没而难以突出故障特征的问题.文中研究了Hilbert模量频谱分析方法的原理和实现方法,并对偏心故障电机和转子断条电机分别进行仿真和实验研究.仿真分析和实验结果均表明,该方法对异步电机转子断条故障诊断具有较高的诊断精度和很好的频率分辨率,能克服传统的电流频谱法主频泄漏的影响,且工程实现方便.