三相异步电机转子故障分析与诊断方法研究

发布时间：2017-10-10 13:39

  本文关键词：三相异步电机转子故障分析与诊断方法研究

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【摘要】：传统的三相异步电机转子故障诊断方法主要是定子电流频谱分析法,这种方法存在着故障分量易被湮没等问题,故有必要联合多种信号对转子故障进行综合诊断。本文选取定子电流、径向力和不平衡磁拉力信号,通过理论分析这些信号在发生转子故障时的频率特征,并通过有限元仿真对多种转子故障进行综合诊断,为实际的转子故障诊断工作提供了一定的理论指导。具体内容如下:(1)对异步电机的转子断条故障进行诊断。提出了通过径向力频谱中的故障特征量来诊断断条故障的方法。对不同断条位置下故障分量的幅值变化规律进行理论分析,发现了故障分量的幅值随着断条位置呈现周期性变化的规律。使用有限元仿真得到断条情况下电机的定子电流和径向力波形,经频谱分析后通过故障特征量对断条故障进行诊断,验证了理论推导的正确性。(2)对异步电机的气隙偏心故障进行诊断。提出了通过不平衡磁拉力频谱中的故障特征量来诊断静态偏心和动态偏心故障的方法。使用有限元仿真得到偏心情况下电机的定子电流、径向力和不平衡磁拉力波形,经频谱分析后通过故障特征量对偏心故障进行诊断,验证了理论推导的正确性。(3)对电机同时发生断条和偏心的混合故障情况进行了研究,提出了通过不平衡磁拉力频谱中的故障特征量来诊断静态偏心和断条混合故障以及动态偏心和断条混合故障的方法,使用有限元仿真得到混合情况下电机的不平衡磁拉力波形,经频谱分析后通过故障特征量对混合故障进行诊断,验证了理论推导的正确性。最后提出一种可以区分多种转子故障的诊断方法。
【关键词】：三相异步电机 转子断条 气隙偏心 频谱分析 故障诊断
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM343.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景及现实意义9-10
• 1.2 国内外研究状况及需解决的问题10-12
• 1.3 本文的主要研究工作12-14
• 2 异步电机转子断条故障的分析与诊断14-35
• 2.1 转子断条情况下的定子电流信号特征14-16
• 2.2 基于径向力频谱分析的断条故障诊断方法16-17
• 2.3 转子断条故障的有限元数值模拟研究17-26
• 2.4 不同断条位置对故障分量影响的理论研究26-33
• 2.5 本章小结33-35
• 3 异步电机气隙偏心故障的分析与诊断35-53
• 3.1 气隙偏心情况下的定子电流信号特征35
• 3.2 气隙偏心情况下径向力表达式的推导35-38
• 3.3 基于磁拉力频谱分析的偏心故障诊断方法38-40
• 3.4 气隙偏心故障的有限元数值模拟研究40-52
• 3.5 本章小结52-53
• 4 异步电机转子故障的综合诊断53-68
• 4.1 混合故障情况下径向力表达式的推导53-54
• 4.2 基于磁拉力频谱分析的混合故障诊断方法54-56
• 4.3 混合故障的有限元数值模拟研究56-59
• 4.4 异步电机转子故障的综合诊断方法59-67
• 4.5 本章小结67-68
• 5 总结与展望68-70
• 5.1 全文总结68-69
• 5.2 课题展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-75
• 附录 攻读硕士学位期间发表论文目录75

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本文编号：1006716