转子系统电机电流信号特征提取方法 被引量：2

1

作者 张天赐 庞新宇 杨兆建 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第5期8-11,共4页

电机定子电流信号可以反应电机拖动系统中的扭矩波动情况,然而负载波动的特征频率易被工频所湮没。针对这一问题,提出小波阈值去噪、EEMD和互相关分析相结合的方法,该方法首先对电流信号进行小波阈值去噪的预处理以提高信噪比,然后对信... 电机定子电流信号可以反应电机拖动系统中的扭矩波动情况,然而负载波动的特征频率易被工频所湮没。针对这一问题,提出小波阈值去噪、EEMD和互相关分析相结合的方法,该方法首先对电流信号进行小波阈值去噪的预处理以提高信噪比,然后对信号进行EEMD分解,利用互相关系数确定重构信号的IMF层数,以抑制工频及其谐波并突出特征频率。将该方法用于转子系统正弦扭矩激励的特征频率提取上,结果表明该方法能够有效的抑制工频及其谐波的干扰并提取负载扭矩的特征频率。 展开更多

关键词 EEMD 互相关分析 电机电流信号 特征提取 转子系统

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特高压换流变真空有载分接开关振动及电机电流信号自适应分离方法 被引量：5

2

作者 何良 丁登伟 +3 位作者 李献伟 袁明虎 张紫薇 刘卫东 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期73-79,共7页

有载分接开关(OLTC)是特高压(UHV)换流变压器的核心部件,基于驱动电机电流和振动信号的OLTC机械状态在线监测技术是近年来研究热点。为了将振动信号和驱动电机电流信号片段从OLTC长时在线监测数据中自动提取出来,本文提出基于端点检测... 有载分接开关(OLTC)是特高压(UHV)换流变压器的核心部件,基于驱动电机电流和振动信号的OLTC机械状态在线监测技术是近年来研究热点。为了将振动信号和驱动电机电流信号片段从OLTC长时在线监测数据中自动提取出来,本文提出基于端点检测的信号自适应分离方法。首先,介绍端点检测基本原理,提出振动信号及电机电流信号分离流程;然后,搭建OLTC在线监测系统,并在特高压换流站实际部署;最后,分析在线监测信号时域、频域特征,采用差异化的端点检测方法分别分离出OLTC振动信号和电机电流信号,并结合信号起止点划分驱动电机的3个工作阶段。结果表明,该方法能实现OLTC振动及电流电机信号片段自适应分离,定位误差小于5 ms,为OLTC在线监测数据分析和故障诊断提供基础。 展开更多

关键词 换流变压器 有载分接开关 端点检测 振动信号 电机电流信号 自适应分离

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基于三相交流异步电机定子电流信号分析的机电传动系统齿轮箱裂纹故障非侵入式诊断 被引量：7

3

作者 白国振 王录 +1 位作者 李炳初 王双园 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1186-1193,共8页

齿轮裂纹故障是机电传动系统的高发故障,及时发现裂纹故障对保证机电传动系统正常工作意义重大。提出了一种基于三相交流异步电机定子电流信号的齿轮裂纹故障非侵入式诊断方法。首先,建立电机-齿轮-负载机电耦合模型,利用势能法计算不... 齿轮裂纹故障是机电传动系统的高发故障,及时发现裂纹故障对保证机电传动系统正常工作意义重大。提出了一种基于三相交流异步电机定子电流信号的齿轮裂纹故障非侵入式诊断方法。首先,建立电机-齿轮-负载机电耦合模型,利用势能法计算不同裂纹深度和角度下齿轮变啮合刚度;然后,利用Runge-Kutta法对机电耦合模型进行数值求解,分析时变啮合刚度影响下电机电流动态响应。通过对比健康齿轮和裂纹故障齿轮的定子电流频谱,揭示齿轮裂纹故障对应的电流频谱特征,建立基于电机电流信号分析的传动系统齿轮裂纹故障诊断判据。对存在裂纹故障的齿轮进行电机拖动实验,齿轮裂纹故障影响下的电机电流信号与数值求解结果一致。所提出的基于电机电流信号的齿轮裂纹故障非侵入式诊断方法对于降低传动系统维护成本具有较高价值。 展开更多

关键词 时变啮合刚度 齿轮故障 机电耦合模型 电机电流信号 电流特性分析

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基于电流振动双信号的大型潜水电机偏心故障诊断（英文） 被引量：4

4

作者 鲍晓华 程志恒 《电气工程学报》 2016年第7期23-31,共9页

气隙偏心故障在大型感应电机的运行操作过程中是一种常见的故障形式,潜水电机尤为更甚。针对实际工程中的偏心形式,通过仿真计算转轴挠度,提出弧偏心模型。本文以一台1200kW的潜水电机为研究对象,构建弧偏心模型,进而分析研究定子故障... 气隙偏心故障在大型感应电机的运行操作过程中是一种常见的故障形式,潜水电机尤为更甚。针对实际工程中的偏心形式,通过仿真计算转轴挠度,提出弧偏心模型。本文以一台1200kW的潜水电机为研究对象,构建弧偏心模型,进而分析研究定子故障电流。采用三维有限元法来分析计算由气隙磁场作用在转子表面所产生的不平衡磁拉力,并提取在不同偏心度情况下的磁拉力幅值。为了有效检测出弧偏心故障,本文提出基于振动信号的频谱以及定子电流特征信号相对比的检测方法,并通过仿真验证了双信号检测方法的有效性。 展开更多

关键词 大型潜水电机 弧偏心 电机电流信号分析 不平衡磁拉力振动信号分析 .

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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

5

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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基于电机电流检测的高压隔离开关机械故障诊断 被引量：66

6

作者 邱志斌 阮江军 +3 位作者 黄道春 姚文军 张恩伟 魏晓伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期3459-3466,共8页

为了实现高压隔离开关机械故障诊断,基于霍尔效应和电阻应变测量技术实时检测了GW6H—252型隔离开关分合闸动作过程中的电机定子电流和操作轴扭转应变,推导并验证了电机电流与操动机构输出力矩的函数关系,分析了隔离开关传动机构卡涩、... 为了实现高压隔离开关机械故障诊断,基于霍尔效应和电阻应变测量技术实时检测了GW6H—252型隔离开关分合闸动作过程中的电机定子电流和操作轴扭转应变,推导并验证了电机电流与操动机构输出力矩的函数关系,分析了隔离开关传动机构卡涩、平衡弹簧失效、合闸不到位等机械故障情况下的电机电流信号特征,提出了基于电机电流检测的隔离开关卡涩故障诊断流程。研究结果表明:电机定子电流与操作力矩存在二次函数关系,当隔离开关发生机械故障时,驱动电机电流波形发生畸变,电流峰值增大,峰值出现时刻偏移,电流频谱中的边频成分增大。该方法具有广泛适用性,可有效检测高压隔离开关的机械故障,从而提高设备运行的可靠性。 展开更多

关键词 高压隔离开关 电机电流信号分析 操动机构 机械故障诊断 卡涩 频谱分析

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电机电流分析法在机床类设备诊断中的应用研究 被引量：13

7

作者 张克南 陈一军 +4 位作者 谢里阳 万年红 马天伟 章海 朱跃跃 《机床与液压》 北大核心 2007年第3期196-198,共3页

机床类设备传动链复杂,结构紧凑且封闭,对传动系统状态监测一直没有有效的分析办法,即使在噪声增大等恶劣情况下,常规的振动诊断方法也难以奏效。本文尝试用电流信号分析法,简称MCSA(Motor Current Signal Analysis),对机床状态进行测... 机床类设备传动链复杂,结构紧凑且封闭,对传动系统状态监测一直没有有效的分析办法,即使在噪声增大等恶劣情况下,常规的振动诊断方法也难以奏效。本文尝试用电流信号分析法,简称MCSA(Motor Current Signal Analysis),对机床状态进行测试和分析。通过电机电流信号的传动链齿轮谱特征分析,对其做出了正确评估,表明定子电流能很好地反映机床传动系统部件的运行状况。同时进行了多种运行工况的测试与试验,研究结论对机床类设备的生产制造和现场运行状态的分析提供了有效依据。 展开更多

关键词 电机电流信号分析(MCSA) 机床 故障诊断

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基于电流信号钻头磨损状态预报系统 被引量：2

8

作者 王莉 章维一 侯丽雅 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期743-745,共3页

介绍了一个钻头磨损状态在线预报系统。通过监测主电机电流信号建立神经网络动态预报模型 ,对钻头后刀面磨损量分类建立在不同磨损类别下的神经网络模型 ,以神经网络模型估算的电流值作为模糊聚类中心 ,根据预报电流值对钻头磨损状态进... 介绍了一个钻头磨损状态在线预报系统。通过监测主电机电流信号建立神经网络动态预报模型 ,对钻头后刀面磨损量分类建立在不同磨损类别下的神经网络模型 ,以神经网络模型估算的电流值作为模糊聚类中心 ,根据预报电流值对钻头磨损状态进行模糊分类 ,从而预报磨损状态。实验表明 。 展开更多

关键词 人工神经网络 钻头 磨损状态预报 主电机电流信号

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截齿磨损程度的多特征信号融合识别研究 被引量：1

9

作者 张强 刘志恒 +1 位作者 王海舰 张赫哲 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期278-287,共10页

为了解决采煤机开采过程中截齿磨损程度在线监测和状态识别的工程难题,提出一种基于多特征信号融合的截齿磨损程度识别方法。搭建截齿磨损程度监测实验台,分别测试提取不同磨损程度截齿截割过程中的振动加速度信号、声发射信号、红外热... 为了解决采煤机开采过程中截齿磨损程度在线监测和状态识别的工程难题,提出一种基于多特征信号融合的截齿磨损程度识别方法。搭建截齿磨损程度监测实验台,分别测试提取不同磨损程度截齿截割过程中的振动加速度信号、声发射信号、红外热像信号和电机电流信号,建立了截齿截割的多传感信号数据样本库;针对数据样本库中两相邻磨损状态截齿特征样本存在数据交集、系统识别精度低的问题,构建最小模糊度优化模型并计算各特征信号的最优模糊隶属度函数,获取特征样本最大隶属度。构建截齿磨损程度的神经网络识别模型,运用多特征数据样本对Back-Propagation(BP)神经网络进行学习和训练。实验结果表明:BP神经网络识别模型的识别结果和试样的实际磨损程度类别相同,此识别模型能够对截齿磨损程度类型进行实时监测和准确识别。研究结果为实际工程中截齿监测和更换提供了解决方案。 展开更多

关键词 截齿 磨损程度 振动信号 声发射信号 红外热像信号 电机电流信号

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CNC车削中刀具磨损实时监控的试验研究 被引量：7

10

作者 欧阳八生 唐少农 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期127-129,共3页

CNC机床切削刀具的更换时间通常是根据刀具使用的统计资料来确定的,然而由于制造过程的复杂性和多样性,刀具的使用寿命分布比较离散,使许多刀具被提前或置后更换,造成刀具不必要的浪费或加工质量问题,因此,建立一套对刀具磨损进行实时监... CNC机床切削刀具的更换时间通常是根据刀具使用的统计资料来确定的,然而由于制造过程的复杂性和多样性,刀具的使用寿命分布比较离散,使许多刀具被提前或置后更换,造成刀具不必要的浪费或加工质量问题,因此,建立一套对刀具磨损进行实时监控,并提示换刀时间的系统是十分必要的。试验研究通过用涂层硬质合金刀具切削45钢试图找出刀具振动信号和电机电流信号与刀具磨损之间的关系,在不同切削条件下进行了一系列实验,其结果表明,振动信号和电机电流信号都能够用来监控刀具的磨损状态,以此可作为更换刀具的依据。 展开更多

关键词 刀具磨损 实时监控 振动信号 电机电流信号

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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

11

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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基于MCSA和Fisher-SAE的RV减速器故障特征提取研究 被引量：7

12

作者 张兹勤 王贵勇 刘韬 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第7期903-910,共8页

针对RV减速器实际监测中振动传感器的安装空间和信号采集容易受到限制和干扰等问题,提出了一种基于电机电流信号分析,稀疏自编码和Fisher准则相结合的RV减速器故障特征提取方法。首先,将采集的驱动电机电流数据转换到频域,研究了不同超... 针对RV减速器实际监测中振动传感器的安装空间和信号采集容易受到限制和干扰等问题,提出了一种基于电机电流信号分析,稀疏自编码和Fisher准则相结合的RV减速器故障特征提取方法。首先,将采集的驱动电机电流数据转换到频域,研究了不同超参数对稀疏自编码的特征提取能力的影响,利用优化参数后的稀疏自编码对频域信号自动提取故障特征;然后,利用Fisher准则对提取的特征的判别能力进行了降序排名,取排名前n个特征,得到了最优故障特征集;最后,结合SoftMax分类层,实现了对RV减速器的故障诊断;搭建了RV减速器故障实验台,采集了电机电流数据,对基于Fisher-SAE的方法进行了验证,并将其与其他典型机器学习故障诊断方法进行了对比。研究结果表明:该方法能够从RV减速器电机电流信号中提取出故障特征,并选择最有效的故障特征集,解决了振动信号的局限性以及运用电流信号进行故障诊断难以提取有效特征的问题;相比于其他典型机器学习故障诊断方法,该方法的诊断准确率提高了10%~20%,具有更好的诊断效率和准确性。 展开更多

关键词 齿轮减速器 故障诊断 故障特征提取 电机电流信号分析 稀疏自编码 FISHER准则 深度学习

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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

13

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MCSA的不同滑动轴承摩擦特征分析

14

作者 耿雷雷 李国富 +2 位作者 姜乃铭 陈韬 张兴 《热加工工艺》 北大核心 2020年第22期32-37,共6页

利用电机电流信号分析法对滑动轴承的摩擦状态进行监测,可预防滑动轴承的磨损以免影响加工精度。选择单一摩擦副中不同材质的滑动轴承为实验对象,以电机输出电流作为分析对象进行摩擦特征量的提取。利用电流信号的经验模态分解分析各频... 利用电机电流信号分析法对滑动轴承的摩擦状态进行监测,可预防滑动轴承的磨损以免影响加工精度。选择单一摩擦副中不同材质的滑动轴承为实验对象,以电机输出电流作为分析对象进行摩擦特征量的提取。利用电流信号的经验模态分解分析各频带的非线性特征,提取包含摩擦信息的特征值,以此作为分析与监测滑动轴承摩擦状态的特征量。结果表明:采用该方法监测的不同材质滑动轴承的摩擦特征信号在不同时间尺度上的变化体现出一致的摩擦规律。利用改进能量熵验证了该方法的监测精度,该方法可避免研究摩擦系统复杂的非线性特征,可为分析滑动轴承的磨损状态提供新思路。 展开更多

关键词 电机电流信号分析法 滑动轴承 摩擦状态 监测

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