基于電流及振動信號的電機滾動軸承故障診斷研究.pdf

1、電機作為重要的電氣設備廣泛應用于生產(chǎn)制造及運輸?shù)阮I域。滾動軸承是電機中重要的組成部件，其運行狀態(tài)直接影響電機，甚至整個系統(tǒng)的性能。電機軸承內(nèi)外圈相對旋轉并且承受徑向載荷的作用，這種惡劣的工作環(huán)境導致軸承故障約占電機故障的40％。因此及時的實時監(jiān)控以及準確的故障檢測具有重要意義，也是軸承故障診斷技術的研究重點。
　　本文從軸承的結構入手，分析了軸承故障機理和常見的幾種故障類型，以故障特征頻率為主要的判別依據(jù)，研究了基于電流信號、振動

2、信號以及兩者融合的軸承故障診斷理論和方法。主要分析了電流信號特征與軸承振動的關系，研究了基于電流信號幅值恢復算法的電機軸承故障診斷理論和方法，以濾除電流基波，凸顯出故障諧波，減少電流基波對故障諧波的影響。對軸承的振動信號進行了時域和頻域分析，研究了基于IIR型巴特沃斯濾波器和希爾伯特變換的振動信號包絡分析，實現(xiàn)了基于振動信號共振解調(diào)法的軸承故障診斷技術，該方法可有效診斷出軸承故障及其發(fā)生位置。研究了信號互相關分析理論，將電流信號的諧波譜

3、和振動信號的包絡譜通過互相關算法相融合，實現(xiàn)了多源信息融合的軸承故障診斷。選擇振動及電流傳感器，使用NI公司生產(chǎn)的PXI系列設備搭建了測試平臺，采用LabVIEW軟件設計了信號采集及處理程序，對人工破壞的故障軸承進行了實驗，并與正常軸承進行對比，驗證了本文所研究方法的可行性。
　　在上述理論分析、研究的基礎上，課題組采用STM32F3系列處理器設計了信息采集接口電路，并將采集到的信息發(fā)送到PC主機上，同時編寫了上位機軟件，通過采集