基于雜散磁場的電機(jī)軸承故障檢測方法研究.pdf

1、在感應(yīng)電機(jī)的各種故障中，軸承故障占有很高的比例。振動分析法和定子電流法作為兩種比較重要的軸承故障診斷方法得到了較為深入的研究，但也有各自的局限性。
　　基于雜散磁場的電機(jī)軸承故障檢測方法具有幅值特性好、特征頻率多等優(yōu)點(diǎn)，近年來引起了許多研究者的重視。目前，研究者一般只利用徑向雜散磁場來進(jìn)行軸承故障檢測，沒有對軸向雜散磁場開展深入研究，也沒有涉及到徑軸向雜散磁場的幅值研究。
　　本文參考了Schoen和Blodt等學(xué)者推導(dǎo)定子

2、電流法的思路，從感應(yīng)電機(jī)軸承故障時引起的氣隙變化和轉(zhuǎn)矩波動兩個方向分別推導(dǎo)了軸承故障時的雜散磁密表達(dá)式。隨后，基于磁路模型，推導(dǎo)了感應(yīng)電機(jī)正常時的徑、軸向雜散磁密頻率特征。同時考慮軸承故障引起的氣隙變化和轉(zhuǎn)矩波動，推導(dǎo)出了軸承故障時的徑軸向雜散磁密公式，得到了故障特征頻率的表達(dá)式。
　　本文對徑軸向雜散磁場中的故障特征頻率的幅值特征開展研究。發(fā)現(xiàn)徑向雜散磁場中故障特征頻率的幅值隨著振動倍頻的升高而迅速衰減，軸向雜散磁場中故障特征頻

3、率的幅值不會因振動倍頻的變化而變化，得出了軸向雜散磁場比徑向雜散磁場在故障診斷中更有效的結(jié)論。
　　本文進(jìn)行了感應(yīng)電機(jī)模擬軸承故障實驗及打孔實際實驗，并使用自行設(shè)計的感應(yīng)電機(jī)雜散磁場信號采集系統(tǒng)完成對數(shù)據(jù)的采集工作。在MATLAB中對采集到的感應(yīng)電機(jī)雜散磁場數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜分析，可觀察到故障特征頻率，并對不同振動倍頻下的徑軸向雜散磁場故障特征頻率的幅值進(jìn)行對比研究。所得結(jié)果驗證了本文理論推導(dǎo)的正確性，也證明了基于雜散磁場的電機(jī)軸承故