基于LMD和CZT的變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)故障診斷方法研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電動(dòng)機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用。電機(jī)轉(zhuǎn)子、滾動(dòng)軸承以及齒輪是變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的重要組成部分,對(duì)其進(jìn)行故障診斷具有重要意義。電機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的故障信號(hào)大都為多個(gè)調(diào)制分量相互疊加的調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)之和,由于其多載波多調(diào)制、非線性非平穩(wěn)的特性,在故障診斷中有必要采取合適的信號(hào)特征提取方法。時(shí)頻分析方法由于能同時(shí)提供信號(hào)在時(shí)域和頻域的局部特征信息而成為一種應(yīng)用廣泛的分析工具。本文在研究了局域均值分解方法(Local m

2、ean decomposition, LMD)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于線性調(diào)頻 Z變換(Chirp Z Transform, CZT)和LMD邊際譜的新的自適應(yīng)故障診斷方法,并運(yùn)用到電機(jī)轉(zhuǎn)子、滾動(dòng)軸承以及齒輪的故障診斷。
　　本文首先介紹了變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)故障診斷的研究背景,詳細(xì)分析了電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條、轉(zhuǎn)子偏心、軸承點(diǎn)蝕以及齒輪裂紋的故障機(jī)理。然后描述了信號(hào)的時(shí)頻分析方法的發(fā)展歷程,引出了局域均值分解方法。隨后詳細(xì)介紹了局域均值分解方法

3、的基本原理和算法設(shè)計(jì)思路,設(shè)計(jì)了一個(gè)調(diào)頻調(diào)幅的仿真信號(hào)驗(yàn)證局域均值分解方法的可行性。針對(duì)目前研究中存在的分辨率不高的問(wèn)題,提出運(yùn)用線性調(diào)頻 Z變換方法來(lái)校正瞬時(shí)頻率,提高了局部分辨精度。接下來(lái)嘗試定義了LMD譜以及LMD邊際譜的概念,通過(guò)對(duì)比Fourier幅值譜和LMD邊際譜,明確了LMD邊際譜的物理意義,體現(xiàn)了原始信號(hào)中的整體能量分布特征。
　　最后,本文依托QPZZ-II旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障平臺(tái),將線性調(diào)頻Z變換和LMD邊際譜運(yùn)用