解调技术在电机故障诊断中的应用研究

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1、第33卷第6期包钢科技Vol.33,No.62007年12月Science&TechnologyofBaotouSteel(Group)CorporationDecember,2007解调技术在电机故障诊断中的应用研究X吴章海(衡水工业学校,河北衡水053000)摘要:文章在分析和总结电机常见故障特点及其在振动或电流频谱上出现的故障特征的基础上,针对故障电机的调制信号特点,使用信号解调技术对采集的信号进行幅值解调,提取故障特征进行诊断。并通过实例验证了该方法在电机故障诊断中的正确性。关键词:异步电动机;故障诊断;解调分析;希尔

2、伯特变换+中图分类号:TM30711文献标识码:B文章编号:1009-5438(2007)06-0030-03ApplicationofDemodulationTechnologyinFaultDiagnosisofMotorWUZhang-hai(TechnicalSchoolofHengshui,Hengshui053000,Hebei,China)Abstract:Basedonanalyzingandsummarizingthefeaturesofmotorcommonfaultandthevibrationsigna

3、lsorthecurrentfre2quency,thisarticleaimingatmotor’scharacterofmodulationsignal,asignaldemodulationtechnologywasusedtothegatheredsignalforamplitudedemodulation.Throughtheexampleswevalidatedthecorrectionofthismethodinmotorfaultdiagnosis.Keywords:asynchronousmotors;fau

4、ltdiagnosis;demodulationanalysis;Hilberttransformation现代工业生产及产业部门以至我们的日常生是极为重要的。活,几乎都离不开各种各样的电机,电机己经是当今1电机常见故障分析生产活动和日常生活中最主要的原动力和驱动装置。电机的正常工作对保证生产制造过程中的安异步电动机主要由定子和转子两大部分组成,全、高效、敏捷、优质及低耗运行意义非常重大。电它们之间存在空气隙。它是靠旋转的定子磁场切割机的故障和停止运行,不仅会损坏电机本身,而且会转子导体产生感应电流,此旋转磁场又对转子感应影响

5、整个系统的正常工作,甚至会危及人身安全,造电流作用而带动转子转动,从而实现机电能量的转[1]成巨大的经济损失。因此,对电机故障的诊断要换。三相异步电动机由定子铁心,定子绕组,转子铁求十分迫切。通过对电机常见故障的诊断和分析,心,转子绕组,机座以及端盖,轴承,风扇等辅助构件[2]可以及早发现故障和预防故障的进一步恶化,减少组成,其结构简图见图1。突发事故造成的停产损失,防止对人员和设备安全电机常见故障包括定子铁芯故障、绕组绝缘故的威胁,并为实现状态检修创造条件。还可以为设障、定子端部线圈故障、转子本体故障、电气不平衡计制造者提供

6、经验、积累数据,有助于电机性能及可故障、轴承故障等各种故障。并且通常情况下,故障靠性的改进;同时,对电机故障定位、决策及维修都电机可能包括上叙故障中的几种。这些故障都具有X收稿日期:2007-07-18作者简介:吴章海(1970-),男,河北省故城县人,讲师,现主要从事机电专业的教学和研究工作。第6期解调技术在电机故障诊断中的应用研究31自己不同的特征,如何从整体的电机状态信号中提m2=K2N2I2sin[(ω-ωr)t-<]取相应的故障特征成为电机故障诊断的关键问式中:K2———与极对数和绕组系数有关的常数;[3]题。N2—

7、——转子绕组匝数;I2———转子电流;<———以电角度表示的初相角。当转子绕组存在故障时,转子电流的磁势被sin<所调制,这时转子绕组磁动势将变为以下表达式:m2=K2N2I2[(ω-ωr)t-<]sin2

8、cos[(3+2s)ωt-3θ]-cos[(ω-图1异步电动机结构图22s)ωt+θ]}2电机信号解调分析分析式上式就可以发现,磁动势表达式中第一项磁动势分量含有3ω和3θ,将在三相定子绕组中电机的许多故障信息是以调制的形式存在于所产生一个零序电动势,此电动势对电源电流无影响