变频电源笼型异步电机断条故障诊断仿真

为了探讨笼型异步电动机转子导条断裂故障诊断的有效方法,根据多回路电机模型参数及正弦脉宽调制(SPWM)原理,建立了变频电源供电笼型异步电机在正常情况和转子断条故障情况下的运行状态仿真模型,并在MATLAB仿真环境比较电机定子单相电流频谱及三相平均瞬时功率频谱。通过分析检验了仿真系统模型的可行性和实用性,证实了平均瞬时功率频谱比电机定子电流频谱具有更佳的断条故障特征分辨力和故障判断准确性,尤其是在变频供电情况下优势极为突出,从而确立了合适的断条故障判据。     

笼型异步电机转子断条故障的有限元分析

采用有限元方法对笼型异步电机转子断条的故障特征进行研究。首先建立笼型异步电机物理模型，分别计算电机在健康状态和断条故障状态下的电磁场、转子各导条电流和定子电流，最后将计算结果与实验数据进行比较和分析。     

笼型异步电机转子断条故障的有限元分析

采用有限元方法对笼型异步电机转子断条的故障特征进行研究。首先建立笼型异步电机物理模型,分别计算电机在健康状态和断条故障状态下的电磁场、转子各导条电流和定子电流,最后将计算结果与实验数据进行比较和分析。     

异步电机鼠笼转子断条的频谱分析及诊断

介绍了采用定子电流的谱分析来诊断异步电动机鼠笼转子断条故障缺陷的基本理论,分析了实际应用中的技术难题和解决方法,阐明了转子断条诊断在实际生产中的意义。     

基于瞬时频率分析的笼型电机转子断条故障诊断

电机电流信号特征分析方法诊断笼型电机转子断条故障时,诊断效果受制于电机运行状态的影响,甚至会发生误诊断。针对这一问题,提出基于瞬时频率分析的笼型电机转子断条故障诊断方法。首先对起动电流进行FIR低通滤波,以提取包含转子断条故障特征的单分量谐波信号,然后采用相位微分方法计算该信号的瞬时频率,并根据f-s平面上的瞬时频率-滑差曲线判断故障发生与否。在3 k W电机试验平台上对所提出的方法进行验证,试验结果表明了所提方法的有效性。     

相关性消去法诊断变频电源笼型电机转子断条故障

由变频电源驱动的鼠笼电机转子故障时,在变频器输入端的电流频谱中会出现以载波频率为中心,按某特定频率间隔分布其左右的故障边频.指出该故障特征容易被附近的频率分量湮没,且当低频或轻载运行时,故障特征的提取变得更加困难.针对这一问题,提出根据变频器输入、输出以及载波频率构造参考信号,利用相关性消去法滤除湮没故障特征的频率分量,使变频电源供电的转子故障特征在频谱图上凸显.实验结果表明:方法具有较强的故障辨识能力,在变频器低频或轻载的场合同样适用.系统只需采样单相电流信号和变频器的输入输出频率信号,方法简单,易于工程实现.     

变频机转子断条故障诊断方法研究

介绍了应用谐波小波的分频特性提取转子断条故障特征信号,利用数字信号处理器为核心的变频机故障检测系统实现转子短条故障的检测。同时介绍了变频机故障检测仪的硬件、软件实现及实际应用。结果表明这种方法能够准确地提取转子导条断裂故障的特征信号,是变频机转子导条断裂故障诊断的一种可靠的方法。     

Park矢量模平方函数与ESPRIT相结合的异步电动机转子断条故障检测新方法

为了能够在异步电动机转子断条故障初发时准确检测并适时安排维修计划,提出利用Park矢量模变换技术与旋转不变信号参数估计技术谱分析方法相结合的方法进行异步电动机转子断条故障检测。经过Park矢量模平方变换可以将工频分量转换为直流量,即可轻而易举的消除工频分量的影响,结合ESPRIT高频率分辨力技术可以在短时采样信号下准确地检测出故障特征频率,与以往检测方法相比计算量大为减少。对一台异步电机分别进行仿真与实验验证,仿真与实验结果同时显示,该方法能够准确提取到转子断条故障特征信号,计算快速,频率分辨力高。鉴于此,将Park矢量模平方函数与ESPRIT结合的异步电动机转子断条故障检测方法效果理想。     

笼型异步电机转子断条故障引发的电磁力波变化规律

以一台Y80_2-2型笼型异步电机为例,分别建立了正常电机和转子断条电机的二维有限元模型,并对其进行了瞬态磁场计算,得出了时空变化的气隙磁通密度波,并与实验测得的气隙磁通密度值进行了比较。利用瞬态磁场计算出的气隙磁通密度波,基于经典的麦克斯韦应力方程计算了电机正常及断条故障运行时气隙中的电磁力波。综合运用二维快速傅里叶变换,频谱分析比值校正等方法对电磁力波的阶数、频率和幅值进行了计算和分析。同时利用传统公式计算了气隙磁通密度波以及电磁力波的阶数和频率,与数值计算的结果进行了比较,得出了电机断条故障弓I发电磁力波的变化特征。     

异步电机断条故障的启动电流小波诊断法

为克服小波脊线在诊断异步电机断条故障过程中存在的数学定义复杂、迭代逼近运算量大等缺点,应用Morlet连续复值小波,多尺度地、中心频率等间隔地分解了实测的同型正常电机和有一根断条的故障电机启动电流信号,分析和比较了对应尺度下的频带能量后,找出了上述电机两种状态的信号能量差异;定义了频带能量比(RFBE)的概念,得出断条故障电机的RFBE比良好状态的至少大2倍的定量判据,并据此提出了基于RFBE的电机断条故障诊断新方法。研究表明:该法不仅具有小波脊线方法的高灵敏度、不受负载波动影响,且诊断过程大为简化、不受噪声干扰影响、实用性更强。     

基于改进多信号分类法的异步电机转子故障特征分量的提取

在基于定子电流信号进行异步电机故障诊断时，转子断条故障特征频率分量常常被电流的基频分量淹没。针对这一情况，该文提出一种新的改进的MUSIC方法来提取这一故障特征频率。MUSIC方法通过特征值分解把自相关矩阵中包含的信息空间分成信号子空间和噪声子空间两个正交的子空间，该文提出的改进方法是将信号子空间中对应最大主分量的特征向量移到噪声子空间，这样构成两个新的正交子空间I和II。子空间I由信号中的最大主分量和噪声所对应的特征向量张成，子空间II由其他分量的特征向量张成。把不同频率的信号投影到子空间I，基频信号在该空间的投影将远大于其他的频率分量，因此在投影的倒数谱中，基频分量被抑制，凸显出了故障频率分量。仿真和实验表明，该方法用于提取转子断条故障特征是可行并且是有效的。     

笼型无刷双馈电机转子导条优化设计

针对笼型无刷双馈电机转子设计方法不完善的问题,从分析笼型无刷双馈电机的内部磁场入手,推导了无刷双馈电机在稳态运行时转子电流的解析表达式,利用迭代法在考虑转子电阻的情况下选择最合适的转子导条截面积,为笼型无刷双馈电机的转子设计提供了理论依据。通过有限元仿真,验证了理论推导的正确性。研究结果不仅有助于在设计时快速计算笼型无刷双馈电机转子电流,也有助于优化转子结构设计。     

笼型感应电动机转子故障分析

对笼型感应电动机运行中转子发生故障的各种形式及其原因进行了分析，提出了诊断方法和解决措施。     

笼型异步电动机转子断条故障诊断技术

对笼型异步电动机转子断条故障诊断进行了研究,归纳和总结出几种方法。这些方法均由研究人员进行了仿真或实验验证,对检测笼型异步电动机的转子故障是有效的。并对各种方法进行了分析比较,指出了各自的优缺点。     

双鼠笼感应电动机的结构及转子槽形设计

介绍双鼠笼感应电动机的结构特点、转子上下导条在电机起动与运行中的作用、转子导条的不同形状、导条材质的选择和转子槽形的类型,并展示了两种转子槽形的比较结果及它们在电机设计中的适用性。     

Zoom-Prony方法及其在转子断条故障严重程度定量估算中的应用

在基于定子电流信号分析的感应电动机故障诊断中,通过求基波两侧由转子断条故障引起的边频分量的幅值、相位和频率,可以进行故障严重程度的定量估算.由于Prony方法对噪声非常敏感,而实际电动机电流信号包含丰富的谐波和噪声,且故障特征分量的幅值很小,直接应用Prony方法很难估算出故障特征分量的参数.本文提出Zoom-Prony方法,将Prony方法与选带细化技术(Zoom技术)相结合,对转子断条故障特征频率附近的小频段进行局部放大分析,估算这两个边频分量的参数,提高了计算的准确性,缩短了计算时间.此外,由于故障特征频率与基频过于靠近且幅值相差太大,边频分量常常被基频分量所掩盖而无法得到正确的结果,因此本文通过两次应用该方法来消除基频分量的影响.仿真与实验验证了这一方法的有效性.     

一种感应电机转子断条早期故障诊断方法

针对感应电机转子发生早期断条故障时,定子电流故障特征频率容易被基波频率淹没,导致电机转子断条故障发现不及时的问题,采用多回路方程建立感应电机发生转子断条故障的模型,推导了dq0坐标系下感应电机发生早期断条故障的模型。在该故障模型的基础上,利用参数辨识和滑窗技术得到电机等效参数变化曲线。该方法得到的电机等效参数曲线对转子早期断条故障具有明显的故障特征信号,通过辨识曲线特征可诊断电机转子断条故障,同时给出了转子发生不同程度故障时的差异指标。最后试验验证了该方法的可行性。     

变频空调用三相变频电机的设计

综合考虑了变频器供电的特点和空调压缩机对电机的要求 ,对变频空调用调速电机的设计中的有关问题进行了探讨 ,并在此基础上设计了一台 2 2kW的样机 ,试验表明该方案性能优良     

基于支持向量机的电机转子断条故障诊断

交流电动机转子断条故障诊断的问题可以归结为模式分类的问题,支持向量机是近几年来涌现的一种新型的针对小样本集合具有较好分类效果的方法.根据断条故障在定子电流谱中产生相应特征分量,本文利用窗提取的方法对定子电流谱进行转换,在不损失故障特征信息的前提下构造低维数特征空间,并在其中用SVM进行分类.同时针对实际应用中转差率s由于负载的变化而使故障特征频率位置发生变化的问题,分别在恒定负载和变负载条件下进行试验.断条情况为无断条、一根断条、连续两根断条三类,结果表明在恒定负载和变负载条件下都有较高的诊断正确率.同时因为整个诊断过程可以实现自动化,所以可实现在线诊断.