磁力轴承系统故障诊断研究

发布时间：2017-09-16 20:37

  本文关键词：磁力轴承系统故障诊断研究

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【摘要】：磁力轴承系统是集机械、电子、计算机、控制、传感等学科知识于一体的高度复杂机电一体化系统。随着磁力轴承的广泛应用,其可靠性、安全性和稳定性越来越得到重视。为此,本文对磁力轴承系统展开故障诊断研究,为磁力轴承的应用奠定了基础,本文主要内容如下： 首先阐述了磁力轴承系统组成及工作原理,揭示了磁力轴承系统的故障机理,讨论了磁力轴承系统的故障分类,分析了典型故障的表征和故障原因。 其次,提出了一种磁力轴承系统故障诊断的方法：获取磁力轴承系统关键信号(转如子位移、温度、噪声信号),采用HHT(希尔伯特-黄变换)算法对信号进行分析并提取故障特征,最后实现故障识别。 然后,利用Matlab建立了数学模型,进行了数值仿真,验证了希尔伯特-黄变换算法的有效性。搭建了五自由度磁悬浮主轴的故障诊断实验平台,编写了数据采集软件,利用PCI1711数据采集卡获取了磁力轴承系统的部分信号,对磁力轴承系统的部分故障进行了分析。总结了磁力轴承系统的调试流程。 最后,对全文进行了总结,对磁力轴承系统故障诊断的研究工作进行了展望。
【关键词】：磁力轴承 故障诊断 HHT 特征提取
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.3;TH165.3
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 目的和意义8-9
• 1.2 磁力轴承研究现状9-11
• 1.3 磁力轴承系统故障诊断的研究现状11-14
• 1.4 本论文内容安排14-15
• 1.5 课题来源15-16
• 第2章 磁力轴承系统故障分类与故障机理16-36
• 2.1 磁力轴承系统工作原理与故障分类16-19
• 2.1.1 磁力轴承系统工作原理16-18
• 2.1.2 磁力轴承系统故障分类18-19
• 2.2 磁力轴承系统电气部分故障19-26
• 2.2.1 位移传感器故障19-22
• 2.2.2 控制器故障22-23
• 2.2.3 功率放大器故障23-25
• 2.2.4 控制系统软件故障25
• 2.2.5 变频器故障25-26
• 2.3 磁力轴承系统机械部分故障26-30
• 2.3.1 电磁线圈故障27
• 2.3.2 转子不平衡故障27-29
• 2.3.3 转子不对中故障29
• 2.3.4 辅助轴承故障29-30
• 2.4 外部干扰对磁力轴承系统的影响30-34
• 2.4.1 电磁干扰31-32
• 2.4.2 磁力轴承的温升32-33
• 2.4.3 磁力轴承基础振动33-34
• 2.5 磁力轴承系统的故障机理与故障特征34-35
• 2.6 本章小结35-36
• 第3章 磁力轴承系统故障特征提取36-51
• 3.1 磁力轴承系统数据采集36-41
• 3.1.1 传感器37-38
• 3.1.2 信号调理电路38-39
• 3.1.3 数据采集电路39-40
• 3.1.4 磁悬浮转子位移数据采集系统40-41
• 3.2 磁力轴承系统故障特征提取41-48
• 3.2.1 磁力轴承系统故障特征提取算法41-43
• 3.2.2 希尔伯特-黄变换的原理43-47
• 3.2.3 信号的预处理47-48
• 3.3 磁力轴承系统故障识别48-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第4章 磁力轴承系统故障诊断仿真与实验研究51-63
• 4.1 磁力轴承系统故障诊断仿真51-56
• 4.1.1 仿真模型51-53
• 4.1.2 信号的滤波53
• 4.1.3 HHT算法验证53-56
• 4.2 磁力轴承系统故障诊断实验研究56-61
• 4.2.1 实验平台搭建56-58
• 4.2.2 数据采集软件58-59
• 4.2.3 磁悬浮转子位移数据采集与分析59-61
• 4.3 磁力轴承系统调试流程61-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 总结与展望63-65
• 5.1 本文总结63
• 5.2 后续研究工作展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69

【参考文献】

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本文编号：865308