基于PSO-VMD和EWT的异步电机滑动轴承故障诊断

1

作者 彭川 吝伶艳 +3 位作者 雷志鹏 田慕琴 侯茜茜 宋建成 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第5期140-147,209,共9页

针对大型电机滑动轴承故障诊断困难的问题,提出基于频域积分、变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和经验小波分解(Empirical Wavelet Transform,EWT)相结合的滑动轴承故障诊断方法。以实际故障电机轴承加速度信号为例,... 针对大型电机滑动轴承故障诊断困难的问题,提出基于频域积分、变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和经验小波分解(Empirical Wavelet Transform,EWT)相结合的滑动轴承故障诊断方法。以实际故障电机轴承加速度信号为例,首先通过频域积分得到位移信号,分析位移信号的时域和频域特征可初步诊断出电机可能存在碰摩故障和不对中故障,但轴心轨迹图混乱,无法给出肯定结论;然后将经粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化的变分模态分解和小波阈值去噪相结合对原始位移信号进行去噪,通过经验小波变换得到位移信号的主要频率成分并进行重构,重新绘制轴心轨迹,分析表明经提纯得到的轴心轨迹清晰、特征明显,可以由此判断出电机存在碰摩-轴承不对中耦合故障。最后将该方法与聚类经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)等方法对比可以得出,采用该方法可以得到更清晰的轴心轨迹图,有助于实现电机滑动轴承的故障诊断。 展开更多

关键词 故障诊断 滑动轴承 频域积分 变分模态分解(VMD) 经验小波分解(EWT) 轴心轨迹

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基于遗传算法和神经网络相融合的异步电动机故障建模 被引量：2

2

作者 吝伶艳 田慕琴 吕永卫 《煤矿机械》 北大核心 2007年第8期211-213,共3页

分析了异步电动机正常运行及有故障迹象时异步电动机外部特征和内部参数的变化规律,找出了需要采集的信息和需要辨识的参数,针对神经网络的原理和结构进行了探讨和综合,通过分析各网络的特点并结合具体的应用要求,选择了函数逼近功能较... 分析了异步电动机正常运行及有故障迹象时异步电动机外部特征和内部参数的变化规律,找出了需要采集的信息和需要辨识的参数,针对神经网络的原理和结构进行了探讨和综合,通过分析各网络的特点并结合具体的应用要求,选择了函数逼近功能较强、结构又相对简单的径向基神经网络,并在网络参数的训练上引入遗传算法,使系统的智能化水平得到进一步提高,通过仿真对提出的理论方法进行了验证。 展开更多

关键词 异步电动机 故障模型 遗传算法 神经网络

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基于经验小波变换的振动信号特征量提取 被引量：21

3

作者 王茜 田慕琴 +3 位作者 宋建成 贺颖 冯君玲 吝伶艳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期261-266,共6页

为解决岩巷掘进机动载荷识别困难问题,提出了一种基于经验小波变换(EWT)和相关性阈值去噪相结合的掘进机截割头振动信号特征量提取方法。不同岩壁硬度下的掘进机截割头振动信号经过EWT处理变为若干个分量信号;利用相关性阈值去噪对振动... 为解决岩巷掘进机动载荷识别困难问题,提出了一种基于经验小波变换(EWT)和相关性阈值去噪相结合的掘进机截割头振动信号特征量提取方法。不同岩壁硬度下的掘进机截割头振动信号经过EWT处理变为若干个分量信号;利用相关性阈值去噪对振动信号各个分量进行去噪处理;计算不同岩壁硬度下各分量与原始信号的相关性,根据选定阈值提取包含振动信息较多的分量,构建振动信号特征矢量,从而实现掘进机截割头振动信号的特征量提取。通过仿真试验表明,EWT能够有效提取不同岩壁硬度下掘进机截割头振动信号的特征量,且其性能优于奇异值分解特征量提取方法。 展开更多

关键词 掘进机 振动信号 经验小波变换(EWT) 去噪 特征量提取

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矿用乙丙橡胶电缆绝缘电热老化状态评估 被引量：9

4

作者 门汝佳 雷志鹏 +6 位作者 吝伶艳 张国栋 赵瑞雪 朱剑飞 许春雨 宋建成 田慕琴 《工矿自动化》 北大核心 2019年第4期67-71,共5页

针对乙丙橡胶电缆在电热作用下的绝缘老化特性研究较少的问题,对矿用乙丙橡胶电缆进行了电热联合老化试验,分析了乙丙橡胶电缆绝缘在不同老化时间下的极化/去极化电流特性,提出了反映绝缘老化程度的特征参量——老化指数和去极化电量。... 针对乙丙橡胶电缆在电热作用下的绝缘老化特性研究较少的问题,对矿用乙丙橡胶电缆进行了电热联合老化试验,分析了乙丙橡胶电缆绝缘在不同老化时间下的极化/去极化电流特性,提出了反映绝缘老化程度的特征参量——老化指数和去极化电量。结果表明,随着老化时间的增加,乙丙橡胶电缆绝缘表面颜色由白色逐渐加深变为棕色,老化后期绝缘外层生成白色粉末状物质,绝缘内形成较多孔洞;绝缘的极化电流和去极化电流均随老化时间的增加逐渐增大,其中去极化电流在老化前期变化明显,在老化后期变化较小;分别根据极化电流和去极化电流计算得到的老化指数和去极化电量均随老化时间的增加而增大,可作为评估乙丙橡胶电缆绝缘老化状态的特征参量。 展开更多

关键词 矿用乙丙橡胶电缆 电热老化 绝缘老化 极化电流 去极化电流 老化指数 去极化电量

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主通风机电动机绝缘状态监测及故障诊断方法研究 被引量：8

5

作者 毕小玉 田慕琴 +3 位作者 宋建成 吝伶艳 郑丽君 李传扬 《工矿自动化》 北大核心 2013年第9期31-36,共6页

分析了矿井主通风机电动机绝缘老化状态及绝缘故障产生原因和演变过程,介绍了一种矿井主通风机电动机绝缘状态在线监测及故障诊断系统;结合现有的故障数据库,针对绝缘状态故障诊断过程中信号的模糊性问题,提出了一种基于模糊理论与D-S... 分析了矿井主通风机电动机绝缘老化状态及绝缘故障产生原因和演变过程,介绍了一种矿井主通风机电动机绝缘状态在线监测及故障诊断系统;结合现有的故障数据库,针对绝缘状态故障诊断过程中信号的模糊性问题,提出了一种基于模糊理论与D-S证据理论的电动机绝缘故障诊断方法。该方法运用模糊理论求取故障信息的隶属度函数值,利用D-S证据理论组合规则进行信息融合与处理,根据相应的诊断判定准则,确定系统的绝缘故障类型。系统实例分析验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 矿井主通风机 绝缘状态 故障诊断 D-S证据理论 模糊理论

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基于介电响应法的矿用电缆绝缘性能评估方法研究 被引量：4

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作者 雷志鹏 李蔚 +4 位作者 何庆辉 门汝佳 王业 刘洋 吝伶艳 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第1期46-55,共10页

矿用高压电缆在实际使用中易受电、热、机械应力等多种因素的复合作用,加速绝缘老化,易导致电缆漏电、短路或放电等故障。目前,介电响应法被引入矿用电缆绝缘性能及老化状态的分析、评估和诊断中。针对基于介电响应法的电缆绝缘性能及... 矿用高压电缆在实际使用中易受电、热、机械应力等多种因素的复合作用,加速绝缘老化,易导致电缆漏电、短路或放电等故障。目前,介电响应法被引入矿用电缆绝缘性能及老化状态的分析、评估和诊断中。针对基于介电响应法的电缆绝缘性能及老化状态评估问题,以常用的三元乙丙橡胶(EPDM)绝缘矿用移动软电缆为研究对象,总结了介电响应法中回复电压法、极化/去极化电流法和频域介电谱法的基本原理和典型特征量,对比了3种方法的优缺点。介绍了扩展Debye模型提取的老化因子、修正介电驰豫模型提取的弛豫特征量、介质损耗积分谱等基于介电响应模型的电缆绝缘性能评估特征量。从基于回复电压法和极化/去极化电流法的矿用电缆电痕腐蚀程度判别,以及基于极化/去极化电流法和等温松弛电流、基于介电驰豫模型、基于介质损耗积分值的EPDM绝缘多应力老化状态评估等方面,综述了介电响应法在矿用电缆绝缘性能评估中的应用研究。针对基于介电响应法的矿用电缆绝缘性能评估存在的在线监测技术无法适应煤矿工况、评估用数据不足、绝缘劣化程度与特征量关系未知等问题,提出应重点研究电缆绝缘状态感知、绝缘劣化程度与特征量关系构建这2项关键技术。 展开更多

关键词 矿用电缆 绝缘性能评估 介电响应法 回复电压法 极化/去极化电流法 频域介电谱法 多应力老化

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基于虚拟样机的掘进机截割头振动信号分析 被引量：5

7

作者 王茜 田慕琴 +3 位作者 宋建成 贺颖 冯君玲 吝伶艳 《煤矿机械》 北大核心 2019年第12期72-74,共3页

利用Pro/E软件搭建掘进机整机模型,将该模型导入ADAMS软件中建立掘进机虚拟样机模型;在MATLAB中模拟掘进机截割头的受力曲线,导入ADAMS中生成样条曲线,施加于截割头质心处,进行振动仿真,得到掘进机截割头的振动信号变化规律并进行分析... 利用Pro/E软件搭建掘进机整机模型,将该模型导入ADAMS软件中建立掘进机虚拟样机模型;在MATLAB中模拟掘进机截割头的受力曲线,导入ADAMS中生成样条曲线,施加于截割头质心处,进行振动仿真,得到掘进机截割头的振动信号变化规律并进行分析。了解煤岩硬度与掘进机截割头振动信号变化之间的关系,对实现掘进机动载荷智能识别以及掘进机自动化开采具有重要意义。 展开更多

关键词 虚拟样机 掘进机 ADAMS 煤岩硬度 振动信号

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矿井主通风机高压电动机绝缘状态监测系统研发 被引量：1

8

作者 毕小玉 宋建成 +4 位作者 田慕琴 苗惠东 吝伶艳 郑丽君 李传扬 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第4期70-74,共5页

针对目前矿井主通风机电动机绝缘状态在线监测可靠性和稳定性差的问题,在分析监测技术现状的基础上,设计了矿井主通风机高压电动机绝缘状态监测系统硬件电路,开发了以C8051F020单片机为核心的绝缘状态监测系统应用软件。该监测系统可实... 针对目前矿井主通风机电动机绝缘状态在线监测可靠性和稳定性差的问题,在分析监测技术现状的基础上,设计了矿井主通风机高压电动机绝缘状态监测系统硬件电路,开发了以C8051F020单片机为核心的绝缘状态监测系统应用软件。该监测系统可实现对高压电动机绝缘电阻、温度、局部放电、工频电压等信号的有效采集、存储和处理,并将采集到的信号传至上位机进行分析处理。对设计的矿井主通风机高压电动机绝缘状态监测系统进行实验室调试,并在寺河矿二号井进行工业现场试验,结果表明:系统功能完善,运行稳定,数据检测实时、准确,能够满足矿井主通风机高压电动机绝缘状态在线监测的要求。 展开更多

关键词 矿井主通风机 高压电动机 绝缘状态 在线监测

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基于LabVIEW的矿井主通风机状态监测及故障诊断预警软件系统设计 被引量：6

9

作者 谢特列 宋建成 吝伶艳 《煤矿机电》 2012年第3期17-20,共4页

为进一步实时可靠地监控矿井主通风机的运行状态,软件系统采用LabVIEW作为开发平台,具有多参量采集程序、分析和评估程序、储存和显示程序等功能,能实现矿井主通风机电压、电流、温度、振动、局部放电、绝缘电阻的在线监测,同时可编写... 为进一步实时可靠地监控矿井主通风机的运行状态,软件系统采用LabVIEW作为开发平台,具有多参量采集程序、分析和评估程序、储存和显示程序等功能,能实现矿井主通风机电压、电流、温度、振动、局部放电、绝缘电阻的在线监测,同时可编写相关的信号分析、智能诊断程序,可实现电动机绝缘和机械状态的在线评估。该系统经现场试验运行表明,系统运行稳定,参数采集实时、准确,电动机状态评估可靠,符合设计要求。 展开更多

关键词 主通风机 LabVIEW软件程序 状态监测 故障诊断预警

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刮板输送机运行状态监测系统分站设计 被引量：7

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作者 刘晶 刘宗伟 +4 位作者 雷志鹏 吝伶艳 宋建成 曹保林 师理智 《工矿自动化》 北大核心 2016年第12期6-10,共5页

针对现有综采工作面刮板输送机运行状态监测系统监测数据量不全面,防爆型监测主机体积大、安装不便等问题,开发了一种刮板输送机运行状态监测系统,重点介绍了该系统监测分站的软硬件设计方案。该分站由CPU、数据采集模块和通信模块组成... 针对现有综采工作面刮板输送机运行状态监测系统监测数据量不全面,防爆型监测主机体积大、安装不便等问题,开发了一种刮板输送机运行状态监测系统,重点介绍了该系统监测分站的软硬件设计方案。该分站由CPU、数据采集模块和通信模块组成,可实现刮板输送机驱动装置运行工况监测,并采用限矩器输入和输出转速监测方法实现了对刮板输送机负载状态的诊断。测试结果表明,该监测分站硬件满足本质安全要求,数据监测准确,通信状态稳定,负载状态诊断方法合理有效。 展开更多

关键词 煤炭开采 综采工作面 刮板输送机 状态监测 监测分站 本质安全型

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基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法 被引量：7

11

作者 郭梁 宋建成 +3 位作者 宁振兵 王明勇 吝伶艳 黄健琦 《工矿自动化》 北大核心 2021年第1期49-54,I0003,共7页

针对煤矿井下单轨吊机车常用定位方法存在定位精度低和定位成本高的问题,提出了一种基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法。采用九轴惯性测量单元(IMU)采集机车加速度数据,并对加速度数据进行限幅滤波和去零偏等预处理,解算并输出... 针对煤矿井下单轨吊机车常用定位方法存在定位精度低和定位成本高的问题,提出了一种基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法。采用九轴惯性测量单元(IMU)采集机车加速度数据,并对加速度数据进行限幅滤波和去零偏等预处理,解算并输出姿态角和加速度值;采用方向余弦矩阵法滤除加速度数据中所含的重力分量,消除该分量对数据的干扰;利用加速度变化率阈值法和零速修正法修正稳态误差,使稳态加速度和速度更接近真实值;采用Lagrange插值多项式测距法测量单轨吊机车的行驶距离,并利用测距结果定时修正法来补偿测距误差,根据机车的起点和行驶距离实现定位。实验结果表明,当车辆行程为30.8 m时,测距误差基本在0.65 m以内,可以达到高精度、低成本的定位要求。 展开更多

关键词 矿用单轨吊机车 定位 捷联惯性导航 九轴惯性测量单元 重力分量 积分测距 加速度传感器

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综放工作面电液控制系统放煤控制研究 被引量：2

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作者 兰梦澈 吝伶艳 +1 位作者 田慕琴 许春雨 《煤矿机械》 北大核心 2019年第6期58-60,共3页

针对目前放顶煤综采工作面环境恶劣、放煤工艺复杂、操作繁琐、手动操作视野不佳等问题,设计了3种放煤功能。基于液压支架电液控制系统,提出相应的3种放煤控制策略。采用2路485通信、无线通信以及CAN总线通信3种通信方式,结合放煤时序... 针对目前放顶煤综采工作面环境恶劣、放煤工艺复杂、操作繁琐、手动操作视野不佳等问题,设计了3种放煤功能。基于液压支架电液控制系统,提出相应的3种放煤控制策略。采用2路485通信、无线通信以及CAN总线通信3种通信方式,结合放煤时序控制方法,实现了放顶煤的电液控制功能、无线遥控放煤功能以及自动化放煤功能。 展开更多

关键词 放顶煤 液压支架 电液控制 无线遥控 自动化

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基于椭球和平面拟合的随钻测量系统校正方法 被引量：3

13

作者 梁伟嘉 吝伶艳 刘宗伟 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第9期250-251,共2页

基于三轴磁传感器的随钻测量系统在煤矿水平定向钻井工程中广泛使用,三轴磁传感器的误差会影响随钻测量系统绘制钻孔轨迹的精度。为了校正误差,建立三轴磁传感器的误差模型,提出基于椭球和平面拟合的校正算法。实验结果表明随钻测量系... 基于三轴磁传感器的随钻测量系统在煤矿水平定向钻井工程中广泛使用,三轴磁传感器的误差会影响随钻测量系统绘制钻孔轨迹的精度。为了校正误差,建立三轴磁传感器的误差模型,提出基于椭球和平面拟合的校正算法。实验结果表明随钻测量系统经校正后,方位角的精度达到0.5°以内。 展开更多

关键词 标定补偿 椭球拟合 平面拟合

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变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统 被引量：1

14

作者 王亚檬 武兴华 +1 位作者 吝伶艳 宋建成 《工矿自动化》 北大核心 2017年第9期89-95,共7页

针对传统单一线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统存在传输效率受限于传输距离的问题,设计了一种变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统。建立了系统的等效电路模型;分析了系统分别采用两线圈结构和四线圈结构时的传输效率与传... 针对传统单一线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统存在传输效率受限于传输距离的问题,设计了一种变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统。建立了系统的等效电路模型;分析了系统分别采用两线圈结构和四线圈结构时的传输效率与传输距离之间的关系;根据两线圈结构时系统传输效率随着传输距离的增大而逐渐减小、四线圈结构时系统传输效率随着传输距离的增大先增后减的结论,提出了传输距离小于线圈半径时采用两线圈结构、传输距离大于线圈半径时采用四线圈结构的变线圈结构谐振耦合方式,以实现不同传输距离时传输效率的最大化。仿真和实验结果验证了该系统的有效性和可行性。 展开更多

关键词 无线电能传输 磁耦合谐振 变线圈 两线圈 四线圈 传输效率

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矿井污水处理在线监控系统的开发 被引量：6

15

作者 张纯 吝伶艳 《煤炭技术》 北大核心 2015年第7期256-259,共4页

矿井污水处理对环境治理及水资源循环利用具有非常重要的意义。针对晋煤集团寺河矿污水处理站的实际情况,设计了1套基于PLC技术和组态王(King View)技术相结合的矿井污水处理监控系统。给出了系统的总体设计方案,设计了系统的硬件和软... 矿井污水处理对环境治理及水资源循环利用具有非常重要的意义。针对晋煤集团寺河矿污水处理站的实际情况,设计了1套基于PLC技术和组态王(King View)技术相结合的矿井污水处理监控系统。给出了系统的总体设计方案,设计了系统的硬件和软件。在实验室进行了实验,实验表明该系统中PLC能够实现系统的控制功能,组态王软件(King View)能够实现计算机的实时监控和管理功能,有效地提高了矿井污水处理系统的控制水平,且系统工作稳定、运行可靠。 展开更多

关键词 PLC 组态王 监控系统

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基于分布参数的煤矿井下直流杂散电流研究

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作者 赵猛 吝伶艳 +1 位作者 耿蒲龙 李永学 《工矿自动化》 北大核心 2015年第6期53-57,共5页

直流杂散电流是引起井下瓦斯爆炸的重要原因之一,对煤矿安全生产具有很大威胁。针对这一问题,从杂散电流的产生机理着手,建立了井下直流杂散电流的分布参数模型;在该模型的基础上,仿真分析了各个参数对杂散电流的影响,得出了如下结论:... 直流杂散电流是引起井下瓦斯爆炸的重要原因之一,对煤矿安全生产具有很大威胁。针对这一问题,从杂散电流的产生机理着手,建立了井下直流杂散电流的分布参数模型;在该模型的基础上,仿真分析了各个参数对杂散电流的影响,得出了如下结论:随着机车电流的增加、供电区间的延长及轨道电阻的增大,杂散电流也会线性增加,可通过减小机车电流、缩短供电区间长度及减小轨道电阻来减小杂散电流;轨道与大地间过渡电阻低于安全值时会造成杂散电流急剧增大,保证轨道与地之间的绝缘是限制杂散电流的一种有效措施。 展开更多

关键词 煤矿 杂散电流 分布参数 分布规律

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煤矿井下定向钻孔轨迹预测方法研究 被引量：6

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作者 孙涛 吝伶艳 +2 位作者 刘宗伟 宋建成 王雪 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期22-25,15,共5页

针对传统钻孔轨迹预测方法中三点定圆法未考虑钻具受力变形、纵横弯曲梁法相关参数难以获取的问题,提出了一种运用纵横弯曲梁理论对三点定圆法进行改进的煤矿定向钻孔轨迹预测新方法。该方法根据纵横弯曲梁理论对单弯螺杆钻具组合进行... 针对传统钻孔轨迹预测方法中三点定圆法未考虑钻具受力变形、纵横弯曲梁法相关参数难以获取的问题,提出了一种运用纵横弯曲梁理论对三点定圆法进行改进的煤矿定向钻孔轨迹预测新方法。该方法根据纵横弯曲梁理论对单弯螺杆钻具组合进行受力分析,导出三弯矩方程,求取钻具组合弯曲变形后形成的第二跨跨长L_2,代入三点定圆法中,计算得出钻具组合在不同受力条件下的预测造斜率,实现煤矿近水平千米定向钻孔的轨迹预测。运用晋煤赵庄矿千米钻机钻孔轨迹数据对模型进行了验证,验证结果表明,该方法的预测精度达到施工要求并高于传统的纵横弯曲梁法。 展开更多

关键词 定向钻进 钻孔轨迹预测 纵横弯曲梁理论 三点定圆法

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