交流電機電流特征分析與健康感知系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、在電機的各類故障模式中，定子與轉(zhuǎn)子故障占有很高的比重，對其健康狀態(tài)進行有效監(jiān)控及實時診斷是避免因定、轉(zhuǎn)子故障引發(fā)災(zāi)難性后果的有效手段。本文在上述背景下，系統(tǒng)總結(jié)了國內(nèi)外現(xiàn)有的用于定、轉(zhuǎn)子故障診斷的電機電流特征分析（Motor Current Signature Analysis）方法及特征信號處理算法，通過對比分析已有方法的不足，指出依靠傳統(tǒng)的單一算法不能有效檢測電機狀態(tài)，并提出了兩種較為簡便的故障診斷算法，通過對實際電機進行測試加以驗

2、證。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴深入分析了交流電機轉(zhuǎn)子斷條故障及定子匝間短路故障的特性、產(chǎn)生原因及故障征兆，從電磁學(xué)角度出發(fā)探索了不同故障特征頻率的產(chǎn)生機理；⑵在異步電機多回路數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，通過坐標(biāo)變換建立了其兩相坐標(biāo)系下的簡化數(shù)學(xué)模型及仿真模型。通過在仿真模型中改變負載信號性質(zhì)或在定、轉(zhuǎn)子繞組中引入不同阻值的故障電阻，模擬了工頻及變頻電機的正常、過載運行及定、轉(zhuǎn)子不對稱狀態(tài)，分析了各狀態(tài)下三相電流信號特征，明確了診斷的特征參

3、數(shù)及其變化規(guī)律；⑶對比研究了快速傅里葉變換法、三相電流相位差法、Park矢量變換法等電流信號特征提取算法，針對其不足，提出了電流信號包絡(luò)分析法與幅值解調(diào)法，將檢測特征反映于歸一化幅值圖與調(diào)制信號頻譜中，實現(xiàn)了工頻分量與不同故障邊頻分量的分離。仿真分析結(jié)果表明，綜合運用矢量變換與幅值解調(diào)法可打破單一算法檢測不完善的局限性，并可用于變頻電機狀態(tài)監(jiān)控與定、轉(zhuǎn)子故障及其復(fù)合故障的診斷；⑷設(shè)計了交流電機健康狀態(tài)感知系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建系統(tǒng)軟件平臺，