基于外部磁场的电机轴承故障诊断研究

发布时间：2024-03-30 08:52

　　感应电机因其结构简单、价格便宜、运行可靠等优良特性,被广泛应用于国防军事、交通运输、生产生活等领域。而轴承作为感应电机中至关重要的部件,一旦发生故障影响极为严重。因此进行轴承故障诊断的研究,对于确保感应电机的平稳运行有着重要意义。由于基于外部磁场进行轴承故障诊断具有非侵入式、检测方便等优点,已逐渐成为该领域研究的热点。本文考虑轴承故障会引起气隙偏心的实际情况,提出了新的气隙变化模型。针对轴承故障会同时引起气隙变化与转矩波动的实际状况,结合两种理论模型推导出了轴承实际故障情况下的电机外部磁通密度公式。相比于气隙变化模型与转矩波动模型,新的理论模型增加了转子频率,频率成分更加丰富。由于外部磁密信号的频率成分复杂、故障特征频率识别困难,本文提出了一种基于参数优化的变分经验模态分解(VMD)和Teager-Kaiser能量算子(TKEO)的轴承故障检测方法。首先利用VMD对磁密信号进行分解,针对VMD方法需要预先给定分解个数,且分解个数直接影响分解结果等不足,本文提出了一种计算瞬时频率均值的方法对其进行参数优化。随后计算VMD的分解结果的相关系数,从而选择有效的模态函数进行信号重构。针对磁密信...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．?１滚动轴承的结构??＾?Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｏｌｌｉｎｇ－ｅｌｅｍｅｎｔ?ｂｅａｒｉｎｇ??

?基于外部磁场的电机轴承故障诊断研究???２轴承的结构及其故障特征??滚动轴承是电机的关键部件之一，具有传动效率高，定位准确等优点。滚动轴承具??有支撑轴上的零件及轴的作用，并可以将旋转运动与直线运动相互转化。滚动轴承结构??．?明确、价格便宜，相比于滑动轴承而言，均匀分布的滚动....

图２．?２轴承故障示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｅａｒｉｎｇ?ｆａｕｌｔ??

?基于外部磁场的电机轴承故障诊断研究???图２．?２轴承故障示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｅａｒｉｎｇ?ｆａｕｌｔ??当轴承运转时，每当滚动体经过故障点都出现振动，并产生相应的振动特征频率。??振动特征频率往往与轴承的结构尺寸、转子转速有关。文献给出了几种故....

图４．?２基于ＶＭＤ－ＴＫＥ０的磁密信号处理流程图??Ｆｉｇ．?４．２?Ｔｈｅ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｓｔｒａｙ?ｆｌｕｘ?ｄｅｎｓｉｔｙ??

ｏｒｒ（Ｘ．Ｙ）＝?＾?ＩＭＦ进行磁场倍号重构??构??ｙｇ（＾）７ｐ（ｙ）??????＞?ｒ＿???运行ＴＫＥＯ??Ｏ???￣￣￣Ｔ???ｓ?获得归一化的磁密信号?丨：一－＊—－１??Ｃ?ｘ???根据式（４．２５）对??ｂ?＿＿的－舞ｙ＞?■＊?￣磁密信号进行处理??ｙＡＭｎ）....

图５．?２?ＨＭＣ６０４２的引脚分布图??Ｆｉｇ．?５．２?Ｔｈｅ?ｐｉｎ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ＨＭＣ６０４２??

?大连海事大学专业学位硕士学位论文???并有一个反馈引脚，可以用来调整增益。ＨＭＣ６０４２的引脚分布见下图：引脚说明见表??５．１。??ＨＭＣ６０４２?５?６?７?８?９?１０??Ｓ／Ｒ＋?４?：?：?：?；?［＝｜?１１?ＦＢＺ??ＯＦＦ－?３?＝?；?［：?１２?ＯＵＴＺ??....

本文编号：3942116