交流电机信号特征分析的滚动轴承故障诊断方法综述 被引量：35

1

作者 宋向金 赵文祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期1582-1595,共14页

滚动轴承是保证交流电机正常运转的重要组成部件。相比于传统轴承故障诊断方法,电机电流和转速信号特征分析具有非侵入式且与控制系统共享信号的优势,逐渐被应用于交流电机轴承故障诊断领域。该文从理论模型和故障诊断两个方面,对相关... 滚动轴承是保证交流电机正常运转的重要组成部件。相比于传统轴承故障诊断方法,电机电流和转速信号特征分析具有非侵入式且与控制系统共享信号的优势,逐渐被应用于交流电机轴承故障诊断领域。该文从理论模型和故障诊断两个方面,对相关领域的重要技术和前沿研究成果进行梳理归纳。对于故障诊断,主要介绍采用电机电流信号特征分析和电机转速信号特征分析的轴承故障诊断技术,同时指出各自的优缺点。最后,分析现有研究所面临的问题和挑战,并对未来发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 交流电机 滚动轴承 故障诊断 电流信号特征分析 转速信号特征分析

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基于改进SVD和LS-Prony的电机转子断条故障诊断 被引量：1

2

作者 贾朱植 康云娟 +2 位作者 祝洪宇 张博 宋向金 《电子测量技术》 北大核心 2025年第3期100-111,共12页

采用电机定子电流信号特征分析诊断转子断条故障时,基频两侧的故障特征频率和幅值是判断故障发生与否和严重程度的重要参数。FFT算法的诊断能力严重依赖于所分析的数据长度,最小二乘Prony分析算法虽然具有短时数据分析能力,但是该方法... 采用电机定子电流信号特征分析诊断转子断条故障时,基频两侧的故障特征频率和幅值是判断故障发生与否和严重程度的重要参数。FFT算法的诊断能力严重依赖于所分析的数据长度,最小二乘Prony分析算法虽然具有短时数据分析能力,但是该方法对噪声异常敏感,当电机低频低负载运行时同样存在故障特征提取能力不足和诊断失效的问题。为解决上述问题,提出改进奇异值分解和LS-PA算法相结合的转子断条故障诊断方法。首先采用按列截断方式重构奇异值分解矩阵,根据奇异值差商确定有效阶次,进而对定子电流信号进行预处理以适度抑制噪声,然后运用LS-PA算法对预处理后的信号做故障特征识别和诊断。有限元仿真和实验分析结果表明,所提出的方法能有效抑制电流信号噪声,具有短时数据高分辨率的诊断性能,在工频和变频供电时均能实现电机轻载到满载全工况稳定运行条件下的转子断条故障诊断,诊断性能高于经典的FFT方法。 展开更多

关键词 故障诊断 奇异值分解 最小二乘Prony算法 电机定子电流信号特征分析

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基于电机定子电流的齿轮故障诊断方法 被引量：11

3

作者 杨明 李广 +2 位作者 董传洋 柴娜 徐殿国 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期87-91,共5页

齿轮故障诊断一般采用振动信号进行故障特征提取,但振动诊断法不便于安装传感器,易受环境和噪声影响.电机本身具有传感器的特性,定子相电流等信号能够反映负载转矩的变化.因此,针对由电机驱动的齿轮传动系统,提出了一种基于电机定子相... 齿轮故障诊断一般采用振动信号进行故障特征提取,但振动诊断法不便于安装传感器,易受环境和噪声影响.电机本身具有传感器的特性,定子相电流等信号能够反映负载转矩的变化.因此,针对由电机驱动的齿轮传动系统,提出了一种基于电机定子相电流分析的齿轮无损故障诊断方法.推导了电机定子电流如何反应负载转矩的特性,并分析了齿轮正常与故障状态下定子电流的频谱特征,发现可通过观察边频带的出现来判断齿轮发生局部式故障.通过Matlab对故障诊断原理进行了仿真验证,在实验平台上结合频谱分析成功检测出了齿轮断齿故障. 展开更多

关键词 齿轮 电机驱动 定子电流 故障诊断 电机电流特征分析

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基于电机电流分析的齿轮断齿和磨损故障诊断 被引量：7

4

作者 李峰 庞新宇 杨兆建 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第10期48-52,共5页

提出了一种基于电机定子电流的齿轮故障诊断方法。相对于齿轮故障诊断的一般振动信号诊断方法,该方法具有可实现远程诊断、便于安装且受环境噪声影响小的优点,是一种无损的故障诊断方法。针对电机驱动的齿轮传动系统,建立了负载转矩对... 提出了一种基于电机定子电流的齿轮故障诊断方法。相对于齿轮故障诊断的一般振动信号诊断方法,该方法具有可实现远程诊断、便于安装且受环境噪声影响小的优点,是一种无损的故障诊断方法。针对电机驱动的齿轮传动系统,建立了负载转矩对电机定子电流的理论模型;并分析了各种状况时的定子电流频谱特征,发现可以利用基频与转频的变频带、基频与啮合频率的边频来判断齿轮断齿故障和磨损故障。通过Matlab/Simulink对电机齿轮系统进行了仿真;并在实验平台上进行了验证。 展开更多

关键词 齿轮故障 定子电流 电机电流特征分析 故障诊断

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基于电机驱动系统的齿轮故障诊断方法综述 被引量：24

5

作者 杨明 董传洋 徐殿国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期58-63,共6页

齿轮故障诊断技术对减少工业事故所造成的人员伤亡和经济损失具有重要的意义。首先介绍了振动诊断法和噪声分析法,然后重点对基于电机驱动系统的齿轮故障诊断方法做了综述。振动诊断法和噪声分析法属于常用的齿轮故障诊断方法,这两种方... 齿轮故障诊断技术对减少工业事故所造成的人员伤亡和经济损失具有重要的意义。首先介绍了振动诊断法和噪声分析法,然后重点对基于电机驱动系统的齿轮故障诊断方法做了综述。振动诊断法和噪声分析法属于常用的齿轮故障诊断方法,这两种方法分别需要安装振动传感器和声音传感器,齿轮传动机构结构紧密而且构造复杂,安装机械传感器多有不便。电机电流特征分析法、负载转矩特征分析法和运动误差辨识法是基于电机驱动系统的无创诊断方法,电机电流、负载转矩以及运动误差信号都承载有齿轮的故障信息,电机电流信号可以从电机驱动器处获得,负载转矩和运动误差信号借助于辨识器也可以从驱动器处获得,避免了安装机械传感器的需求。同时分析了各种诊断方法的优缺点,总结现有研究成果及有待解决的问题,展望了未来的研究方向。 展开更多

关键词 齿轮 故障诊断 电机驱动 电机电流特征分析 负载转矩信号分析

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超高频法在发电机局部放电检测中的应用 被引量：4

6

作者 万伟江 王伟 +2 位作者 李成榕 顾鹏 赵建英 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期38-40,共3页

设计了一套基于超高频 (UHF)法的发电机定子局放检测系统 ,实验室研究结果表明该方法可检测到发电机定子各类局部放电 ,分析和比较了超高频信号在空气和金属导体中的传播规律。该系统与预先安装在某发电厂0 #机组上的方向传感器和中性... 设计了一套基于超高频 (UHF)法的发电机定子局放检测系统 ,实验室研究结果表明该方法可检测到发电机定子各类局部放电 ,分析和比较了超高频信号在空气和金属导体中的传播规律。该系统与预先安装在某发电厂0 #机组上的方向传感器和中性点的电流传感器相结合 ,联合在线监测发电机的结果表明UHF法可准确检测到发电机中的局部放电信号 。 展开更多

关键词 局部放电信号 发电机定子 超高频法 UHF法 中性点 金属导体 在线监测 信噪比 相结合 电流传感器

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一种利用融合相关谱的异步电机故障诊断方法 被引量：20

7

作者 张雅晖 杨凯 李天乐 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期1-7,共7页

为提高异步电机故障诊断的可靠性,针对故障特征频谱分量小信号、多成分、难识别的问题,提出一种异步电机融合相关谱故障诊断方法。该方法基于多源信息融合的思想,采用电机定子电流和振动信号的融合相关谱特征作为转子断条及定子匝间短... 为提高异步电机故障诊断的可靠性,针对故障特征频谱分量小信号、多成分、难识别的问题,提出一种异步电机融合相关谱故障诊断方法。该方法基于多源信息融合的思想,采用电机定子电流和振动信号的融合相关谱特征作为转子断条及定子匝间短路故障的诊断依据。通过将含有相同故障频率分量的特征信号作融合相关分析,建立不同信号间的相关关系,能够有效抑制单一信号频谱中与故障识别不相关的频谱分量,使得电机故障特征频率分量更加突出,降低故障识别难度。通过仿真分析,揭示了融合相关谱特征频率与电机故障类型的对应关系,实现了转子断条及定子匝间短路故障的快速诊断,并与单一信号频谱分析进行对比,验证了该方法的有效性和实用性,对于异步电机运行状态的准确监测具有重要意义。 展开更多

关键词 故障诊断 异步电机 转子断条 定子匝间短路 电流信号 振动信号 融合相关谱

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基于MIRPSA的感应电动机转子断条数目诊断判据 被引量：6

8

作者 许伯强 孙丽玲 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期132-136,共5页

在感应电动机转子断条数目诊断方面,电机定子电流信号分析(MCSA)类方法已经建立明确的解析判据,而电机瞬时无功功率信号分析(MIRPSA)类方法缺乏理论支撑。为此,针对转子断条故障推导了感应电动机瞬时无功功率特征分量的幅值与转子断条... 在感应电动机转子断条数目诊断方面,电机定子电流信号分析(MCSA)类方法已经建立明确的解析判据,而电机瞬时无功功率信号分析(MIRPSA)类方法缺乏理论支撑。为此,针对转子断条故障推导了感应电动机瞬时无功功率特征分量的幅值与转子断条数目间的数值对应关系,由此建立了具有解析意义的基于MIRPSA的转子断条数目诊断判据。感应电动机转子断条故障仿真与实验证明了所提判据的有效性。 展开更多

关键词 感应电动机 转子断条 故障诊断 判据 电机定子电流信号分析 电机瞬时无功功率信号分析

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基于智能报警的刀具状态在线监测技术 被引量：1

9

作者 徐光华 孟理华 +2 位作者 姜阔胜 张四聪 罗爱玲 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期377-381,522,共5页

为了提高机床加工过程中刀具磨损的监测能力,选择主轴电流和进给电流为主要信息,基于小波分解及软测量模型进行电流信号的多特征提取,从加工进给和主轴驱动两方面反映刀具磨破损信息;在此基础上,基于Parzen视窗法进行多特征信息的数据融... 为了提高机床加工过程中刀具磨损的监测能力,选择主轴电流和进给电流为主要信息,基于小波分解及软测量模型进行电流信号的多特征提取,从加工进给和主轴驱动两方面反映刀具磨破损信息;在此基础上,基于Parzen视窗法进行多特征信息的数据融合,构建智能报警模型,并依据拉依达法则确定报警边界,从而实现刀具状态的智能报警。将该技术应用到机床的加工中,实验证明可以实时地监测刀具运行状态并进行磨破损报警。 展开更多

关键词 刀具磨损 智能监测 电机定子电流特征分析 软测量模型

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异步电动机滚动轴承外滚道故障诊断新方法 被引量：5

10

作者 许伯强 谢子峰 +1 位作者 陈思远 陈经伟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期1-8,共8页

目前基于电机电流信号分析(MCSA)的诊断方法无法诊断滚动轴承外滚道轻微故障,在电机空载或轻载运行条件下存在诊断失效的问题,为此提出一种基于定子电流信号中转频多调制分量的异步电动机滚动轴承外滚道故障诊断方法。首先根据转频确定... 目前基于电机电流信号分析(MCSA)的诊断方法无法诊断滚动轴承外滚道轻微故障,在电机空载或轻载运行条件下存在诊断失效的问题,为此提出一种基于定子电流信号中转频多调制分量的异步电动机滚动轴承外滚道故障诊断方法。首先根据转频确定多个转频调制分量;然后在每个转频调制分量附近对定子电流信号做连续细化傅里叶变换分析;并根据正常和故障情况下的多个转频调制分量的幅值确定故障指数;最后根据故障指数判断是否发生故障。相对于其他基于MCSA的诊断方法,该方法聚焦在故障对转频调制分量的影响,不但可以诊断出轻微的外滚道故障,而且在异步电动机空载或轻载运行条件下仍然奏效。 展开更多

关键词 异步电动机 故障诊断 电机电流信号分析 外滚道故障 定子电流 转频多调制分量

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行星齿轮机电耦合动力学及其电参数影响机理研究 被引量：2

11

作者 肖正明 刘佳伟 +1 位作者 谭加林 郑胜予 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期78-85,175,共9页

针对机电系统动力学响应与电参数变化的相互作用机制问题,将时变啮合刚度及太阳轮处时变轴承刚度表示为转角的函数,建立了适用于不同转速工况的电机-齿轮机电耦合模型。使用dq轴坐标变换法推导了机械系统动态特性与电机定子电流的作用... 针对机电系统动力学响应与电参数变化的相互作用机制问题,将时变啮合刚度及太阳轮处时变轴承刚度表示为转角的函数,建立了适用于不同转速工况的电机-齿轮机电耦合模型。使用dq轴坐标变换法推导了机械系统动态特性与电机定子电流的作用关系。基于精细的机电耦合模型,计算得出了振动响应及电机定子电流响应的频率特性,揭示了啮合频率与轴承频率在定子电流中的映射规律。研究结果表明:定子电流频率会受到机械部分频率调制作用从而产生相应边频,该边频成分可用于判断机械系统运行情况;啮合频率及其倍频直接与电流频率发生调制体现在电流频谱中,轴承频率先与啮合频率卷积再与电流频率发生调制才体现在电流频谱上;在不同转速下工况下,齿轮以及轴承特征频率偏移也能体现在电流频域上。 展开更多

关键词 电机-齿轮系统 机电耦合 动力学特性 定子电流特征分析

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