異步電動(dòng)機(jī)智能故障診斷系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、電動(dòng)機(jī)作為一種可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，在工業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位，特別是異步電動(dòng)機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中最主要的原動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)裝置，其重要性是毋庸置疑的。在煤礦、能源、化工等工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，大型異步電機(jī)更是其核心設(shè)備，一旦異步電機(jī)出現(xiàn)故障，整個(gè)工業(yè)運(yùn)行系統(tǒng)可能會(huì)面臨全面癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)，造成不可預(yù)料的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及現(xiàn)場(chǎng)工作人員的生命安全。因此異步電動(dòng)機(jī)的故障檢測(cè)及故障診斷具有重要的研究意義。
　　本文針對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，以PT1

2、00、電流互感器、電壓互感器、加速度傳感器及研華PCI1711等為硬件基礎(chǔ)，應(yīng)用LabVIEW與MATLAB混合編程、C語(yǔ)言編程，開發(fā)出異步電機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷專家系統(tǒng)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能主要由現(xiàn)場(chǎng)傳感器及研華數(shù)據(jù)采集卡PCI1711完成，PCI1711是基于PCI總線的高速多功能數(shù)據(jù)采集卡，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字量、模擬量輸入輸出的控制。信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在上位機(jī)LabVIEW開發(fā)的信號(hào)分析系統(tǒng)中進(jìn)行分析與處理。
　　信號(hào)分析系

3、統(tǒng)利用異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組的感應(yīng)關(guān)系，通過Park變換法對(duì)異步電機(jī)的三相定子電流進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到定子電流Park變換圖，并通過MATLAB編程提取出故障的特征信號(hào)。同時(shí)，針對(duì)轉(zhuǎn)子故障信號(hào)微弱時(shí)Park變換圖不明顯的弱點(diǎn)，使用最優(yōu)抵消法對(duì)定子電流作去噪處理，然后進(jìn)行頻譜分析，提取故障頻譜的特征信號(hào)，得到定子電流頻譜圖進(jìn)行輔助判斷。對(duì)于振動(dòng)信號(hào)，利用虛擬濾波器進(jìn)行了濾波處理，然后借助MATLAB進(jìn)行Hilbert變換，并對(duì)其做包絡(luò)

4、分析，得到相應(yīng)的波形圖，提取包絡(luò)圖中的故障特征信號(hào)。信號(hào)分析系統(tǒng)提取的故障特征信號(hào)的數(shù)據(jù)存放在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過故障診斷專家系統(tǒng)與知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則進(jìn)行比較，最終確定故障結(jié)果。專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)使用Access軟件進(jìn)行開發(fā)，通過故障樹分析建立知識(shí)庫(kù)，最終由C語(yǔ)言編程完成專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過LabVIEW的CIN（Code Interface Node）功能節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)專家系統(tǒng)的調(diào)用。
　　本課題設(shè)計(jì)的異步電機(jī)智能故障診斷系統(tǒng)經(jīng)過兗礦集團(tuán)鮑