转子系统碰摩故障的电流与振动信号分析方法研究

发布时间：2021-01-03 15:27

　　作为大型旋转机械设备的核心部件,转子系统在高速重载的工作运行条件下极易发生各种故障。转子碰摩故障作为其中一种典型常见的故障,当其出现时,轻则会降低机械运行效率使传递的有效能量损失,重则会导致严重的安全事故与经济损失,因此国内外专家对转子系统碰摩故障的识别与诊断做了大量系统性的理论和试验研究。通常出发点是提取转子振动信号的故障特征,然而受限于设备所处的环境条件,采集振动信号的传感器安装不便,加之机械谐振与噪声对有用信号的干扰都会对诊断效果产生影响,此时迫切需要一种灵活高效的信号采集方法。电机电流信号分析法（MCSA）,是以电动机的定子电流作为信号分析的出发点,对电动机本体及拖动负载的故障进行诊断,可以弥补以直接接触测量信号为主的信号分析方法的不足。本研究参考转子系统的动力学相关理论,主要利用电机电流信号对转子系统碰摩故障诊断方法进行探索。根据碰摩转子的力学简化模型,推导出转子弯扭耦合运动微分方程。结合电磁学以及电机结构理论,把电磁扭矩作为纽带来连接负载扭矩,在MATLAB/Simulink软件环境中建立转子系统碰摩机电耦合仿真模型。分别控制转轴转速、偏心量以及定子刚度大小来进行仿真研究,... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

课题技术路线图

太原理工大学硕士研究生学位论文弹开分离的趋势，定子的径向刚度会瞬时转子系统模型简化，先进行受力分析，基range 方程建立了弯扭耦合运动微分方程化模型如图 2-1 所示。设圆盘等效质量为2O为任意时刻转子形心，c为转子质心，摩擦力。 为转子与静子之间的间隙，e J 为转动惯量，0 为转静子形心在初始时

2 1 12 J me J m 系数比，0 为弯振固有频率，系数比，1 为扭振固有频率。 1 20 2 12, , , 22tTc KcKKmm J mK J me 整理得电机的输出扭矩T[ sin ( )cos ]z FM me x y g M M模型熟的数学理论，虽然电机的 ABC 坐标系形式 O坐标系。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Hilbert解调制方法诊断异步电机轴承故障[J]. 宋向金,王卓,胡静涛,祝洪宇.  电工技术学报. 2018(21)
[2]基于VMD的轴承故障定子电流信号诊断[J]. 李万涛,时献江.  自动化与仪表. 2017(12)
[3]基于变分模态分解和排列熵的滚动轴承故障诊断[J]. 郑小霞,周国旺,任浩翰,符杨.  振动与冲击. 2017(22)
[4]基于MCKD和VMD的滚动轴承微弱故障特征提取[J]. 夏均忠,赵磊,白云川,于明奇,汪治安.  振动与冲击. 2017(20)
[5]基于LMD近似熵和PSO-ELM的齿轮箱故障诊断[J]. 张玉学,潘宏侠.  机械传动. 2017(08)
[6]基于VMD和对称差分能量算子解调的滚动轴承故障诊断方法[J]. 秦波,王祖达,郭慧莉,孙国栋,陈帅,王建国.  机械传动. 2017(05)
[7]定子电流二次方法的异步电机转子复合故障诊断[J]. 王臻,李承,林志芳,许允之,陈旭.  电工技术学报. 2016(16)
[8]基于电机电流EEMD分解的煤矿设备故障诊断方法[J]. 曹向辉,张征凯,李胜利.  煤炭工程. 2016(08)
[9]基于最优小波包的电机定子电流故障特征提取方法[J]. 张征凯,谷立臣,曹向辉,陈化.  煤矿机械. 2016(08)
[10]基于小波包与质心粒子群的齿轮箱故障诊断及应用[J]. 钱林,康敏.  振动与冲击. 2016(11)

博士论文
[1]碰摩转子系统动力学特性及其故障分析研究[D]. 李红.华北电力大学(北京) 2016
[2]复杂转子系统瞬态热振动及碰摩故障的动力学特性研究[D]. 贺威.东北大学 2012

硕士论文
[1]基于定子电流双树复小波包分析的机车齿轮故障诊断[D]. 薛灿灿.北京交通大学 2017
[2]不平衡激励下的转子碰摩故障诊断方法研究[D]. 李洋.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于定子电流幅值校正频谱细化的电机转子故障诊断研究[D]. 阳桂蓉.电子科技大学 2011
[4]多盘转静子系统轴向摩擦的振动分析[D]. 张跟胜.天津大学 2007



本文编号：2955048