基于電機(jī)電流的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)故障診斷方法研究.pdf

1、轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)力提供端，是該類機(jī)械的核心部件。隨著科技的進(jìn)步，旋轉(zhuǎn)機(jī)械在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并朝著智能化、數(shù)字化和兩極化方向發(fā)展。在運(yùn)行時(shí)旋轉(zhuǎn)機(jī)械產(chǎn)生的故障主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)上，轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的故障會(huì)影響整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行，繼而造成經(jīng)濟(jì)損失，危及時(shí)甚至危害人身安全。轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)，拖動(dòng)其工作的異步電動(dòng)機(jī)的電流和系統(tǒng)故障之間存在著一定的關(guān)系，因此研究?jī)烧咧g的關(guān)系可以實(shí)現(xiàn)基于電機(jī)電流來(lái)診斷轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)故障

2、。
　　本文按照電機(jī)電流產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩拖動(dòng)負(fù)載，故障導(dǎo)致負(fù)載變化這一順序，建立以能量為主體的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)數(shù)學(xué)方程。按照建立的方程在MATLAB/Simulink下對(duì)數(shù)學(xué)方程進(jìn)行仿真，利用四階Runge-Kutta法解析仿真模型的結(jié)果，得到不同類型故障激勵(lì)下電動(dòng)機(jī)電流和電磁轉(zhuǎn)矩的頻譜圖。利用傅里葉變換和小波包變換對(duì)不同故障激勵(lì)下電機(jī)電流進(jìn)行相關(guān)的信號(hào)處理，找尋故障和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系。得到對(duì)應(yīng)關(guān)系后，采用BP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和小波包能

3、量譜理論相結(jié)合建立信號(hào)識(shí)別通道，實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障快速準(zhǔn)確的識(shí)別。在試驗(yàn)臺(tái)的上進(jìn)行與仿真一致的真實(shí)故障試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行與仿真數(shù)據(jù)相同的信號(hào)分析，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
　　通過(guò)對(duì)不同故障激勵(lì)試驗(yàn)和仿真數(shù)據(jù)的分析和對(duì)比得到以下結(jié)論:首先通過(guò)觀察同類故障下的電磁轉(zhuǎn)矩頻譜圖和電流頻譜圖發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障跟電機(jī)電流之間存在著密切關(guān)系;其次對(duì)比不同故障下電流和電磁轉(zhuǎn)矩的頻譜圖發(fā)現(xiàn)不同故障下電流的變化存在一定的差異。
　　轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)在發(fā)生故障