基于人工智能的电机匝间耐压检测算法研究
发布时间：2021-02-08 11:53
电机作为一种应用范围广需求量大的机电转换设备,普遍应用于建筑、机械、冶金、运输等关系国民经济命脉和国家安全的领域。电机运行的安全性直接关系到其运行领域的稳定性,而电机运行的安全性很大程度上取决于电机转子的绝缘性能。电机经过长期高速运行,其内部结构通常会受到电、热、环境等综合因素的作用而发生损坏,使其电气和机械性能降低,严重影响了电机的寿命。因此,建立电机转子绕组的匝间短路诊断和监测系统,定期进行转子绝缘性能的检测,避免产生内部结构老化等现象,使电机能正常运行,这已成为确保各行各业安全生产和运行的迫切需要。本文采用微分探测线圈方法采集电机转子的气隙励磁磁势信号进行分析处理,利用转子绕组短路时气隙励磁磁势信号中漏磁通分量的幅值发生变化这一特征信息进行分析。选择小波分析、小波包分解和神经网络算法作为理论基础,综合分析了电机转子绕组的气隙励磁磁势信号的性能和参数特点。选择MATLAB作为软件开发平台进行各种算法的实现,建立了基于人工智能的电机匝间短路诊断系统,从而实现了电机转子短路的故障诊断。通过模拟电机转子绕组发生匝间短路的故障过程,综合多种检测算法对转子短路时的气隙励磁磁势信号进行诊断,全...
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RLC串联电路
Fig.1-1 The RLC series circuit Fig.1-2 The response of resonant loop1.2.2.5 输入波形检测法这是一种直接将外界电压源加载到绕组两端进行绝缘性能的检测方法，通被测绕组两端加载一定幅度的电压，提取绕组两端的电压输出波形，通过对比状态和故障状态的电压波形信号，可以判断绕组是否发生绝缘故障。此方法的是冲击电压加载操作方便并且时间短，缺点在于无法将均匀的电压施加到被测上，并且不能对绕组短路的具体位置做出准确的判断。综上所述，国内外专家对于电机绕组的故障检测方法有了一定的研究。目电机转子绕组品质优劣检查的方法都存在一定的局限性，无法对绕组故障的具置做出准确判断。随着绝缘检测标准的不断提高，许多国内的故障检测设备已能满足要求，而国外的设备价格很昂贵。所以为了确保电机的制造质量和安全运提高转子绕组绝缘的可靠性，研制人工智能的电机匝间绝缘检测[6]设备已是势行。1.3 电机转子绕组匝间短路故障形式及其原因
内残存金属切削等异物。程中，转子承受的电气和机械方面的负荷都很高，尤长期承受较大的离心力和工频电压、操作过电压、启动、运行和停转，会使转子线圈到循环热应力和变发生在电机内部，绕组短路匝在交变磁场的作用下产因此感应电动势作用在短路匝上会产生比额定电流的温度比普通匝的温度高，时间一长，会导致匝间最终烧坏整个电机。湿场合的电机，容易受潮导致匝间短路。转子绕组聚爬电造成转子线圈匝间短路。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Fourier变换的异步电机故障诊断研究[J]. 李靖,刘微,郑华. 石家庄铁路职业技术学院学报. 2010(03)
[2]基于MATLAB的异步电动机故障仿真分析[J]. 吕辉,刘诤. 吉林化工学院学报. 2010(01)
[3]基于小波神经网络的电机故障诊断研究[J]. 杨朋松,吕永健,逯国亮. 大电机技术. 2009(04)
[4]基于MATLAB的GUI的界面设计[J]. 南洋,周静,孟开元,丁旭东. 石油仪器. 2008(06)
[5]基于Matlab/GUI的新型界面开发方式[J]. 邱金蕙,王矞辉,李振全. 河北工业科技. 2008(04)
[6]基于小波包分析的电机故障检测[J]. 王芳,鲁顺昌. 电机与控制应用. 2008(07)
[7]同步发电机励磁绕组匝间短路的仿真研究[J]. 孙宇光,王祥珩,桂林,王维俭. 电工电能新技术. 2008(02)
[8]电动机绕组匝间故障的原因及处理[J]. 薛福连. 防爆电机. 2007(03)
[9]基于虚拟仪器的电机电参数测试[J]. 姜风国. 机电工程. 2007(04)
[10]定子绕组匝间短路分析与故障诊断[J]. 黄雄. 现代商贸工业. 2007(02)
硕士论文
[1]电力机车电气部分故障诊断专家系统的研究[D]. 刘毅斌.中南大学 2009
[2]基于时、频域—小波分析和神经网络方法的齿轮箱故障诊断研究[D]. 时建峰.太原理工大学 2008
[3]基于小波神经网络的异步电动机振动故障诊断研究[D]. 朱丽娟.太原理工大学 2008
[4]基于小波神经网络的设备故障诊断方法研究[D]. 孙士慧.中国石油大学 2008
[5]基于神经网络专家系统的电喷发动机故障自诊断研究[D]. 邓日青.重庆交通大学 2008
[6]基于小波分析的电机故障信号诊断研究[D]. 刘蕾蕾.哈尔滨理工大学 2007
[7]基于Web方式汽轮发电机转子匝间短路故障诊断系统[D]. 杨志谦.华北电力大学（河北） 2007
[8]基于虚拟仪器的电机测试系统研究[D]. 周锋.重庆大学 2006
[9]高压电机线圈绕组匝间绝缘冲击试验设备的研制[D]. 陆更伟.哈尔滨理工大学 2004
本文编号：3023879
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RLC串联电路
Fig.1-1 The RLC series circuit Fig.1-2 The response of resonant loop1.2.2.5 输入波形检测法这是一种直接将外界电压源加载到绕组两端进行绝缘性能的检测方法，通被测绕组两端加载一定幅度的电压，提取绕组两端的电压输出波形，通过对比状态和故障状态的电压波形信号，可以判断绕组是否发生绝缘故障。此方法的是冲击电压加载操作方便并且时间短，缺点在于无法将均匀的电压施加到被测上，并且不能对绕组短路的具体位置做出准确的判断。综上所述，国内外专家对于电机绕组的故障检测方法有了一定的研究。目电机转子绕组品质优劣检查的方法都存在一定的局限性，无法对绕组故障的具置做出准确判断。随着绝缘检测标准的不断提高，许多国内的故障检测设备已能满足要求，而国外的设备价格很昂贵。所以为了确保电机的制造质量和安全运提高转子绕组绝缘的可靠性，研制人工智能的电机匝间绝缘检测[6]设备已是势行。1.3 电机转子绕组匝间短路故障形式及其原因
内残存金属切削等异物。程中，转子承受的电气和机械方面的负荷都很高，尤长期承受较大的离心力和工频电压、操作过电压、启动、运行和停转，会使转子线圈到循环热应力和变发生在电机内部，绕组短路匝在交变磁场的作用下产因此感应电动势作用在短路匝上会产生比额定电流的温度比普通匝的温度高，时间一长，会导致匝间最终烧坏整个电机。湿场合的电机，容易受潮导致匝间短路。转子绕组聚爬电造成转子线圈匝间短路。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Fourier变换的异步电机故障诊断研究[J]. 李靖,刘微,郑华. 石家庄铁路职业技术学院学报. 2010(03)
[2]基于MATLAB的异步电动机故障仿真分析[J]. 吕辉,刘诤. 吉林化工学院学报. 2010(01)
[3]基于小波神经网络的电机故障诊断研究[J]. 杨朋松,吕永健,逯国亮. 大电机技术. 2009(04)
[4]基于MATLAB的GUI的界面设计[J]. 南洋,周静,孟开元,丁旭东. 石油仪器. 2008(06)
[5]基于Matlab/GUI的新型界面开发方式[J]. 邱金蕙,王矞辉,李振全. 河北工业科技. 2008(04)
[6]基于小波包分析的电机故障检测[J]. 王芳,鲁顺昌. 电机与控制应用. 2008(07)
[7]同步发电机励磁绕组匝间短路的仿真研究[J]. 孙宇光,王祥珩,桂林,王维俭. 电工电能新技术. 2008(02)
[8]电动机绕组匝间故障的原因及处理[J]. 薛福连. 防爆电机. 2007(03)
[9]基于虚拟仪器的电机电参数测试[J]. 姜风国. 机电工程. 2007(04)
[10]定子绕组匝间短路分析与故障诊断[J]. 黄雄. 现代商贸工业. 2007(02)
硕士论文
[1]电力机车电气部分故障诊断专家系统的研究[D]. 刘毅斌.中南大学 2009
[2]基于时、频域—小波分析和神经网络方法的齿轮箱故障诊断研究[D]. 时建峰.太原理工大学 2008
[3]基于小波神经网络的异步电动机振动故障诊断研究[D]. 朱丽娟.太原理工大学 2008
[4]基于小波神经网络的设备故障诊断方法研究[D]. 孙士慧.中国石油大学 2008
[5]基于神经网络专家系统的电喷发动机故障自诊断研究[D]. 邓日青.重庆交通大学 2008
[6]基于小波分析的电机故障信号诊断研究[D]. 刘蕾蕾.哈尔滨理工大学 2007
[7]基于Web方式汽轮发电机转子匝间短路故障诊断系统[D]. 杨志谦.华北电力大学（河北） 2007
[8]基于虚拟仪器的电机测试系统研究[D]. 周锋.重庆大学 2006
[9]高压电机线圈绕组匝间绝缘冲击试验设备的研制[D]. 陆更伟.哈尔滨理工大学 2004
本文编号：3023879
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