基于小波分析的感应电动机故障诊断

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1、InductionMotorFaultDiagnosisBasedOnWaveletAnalysisADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XiaYiSupervisor：Prof.LiuYongqiangSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个

2、人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外)；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在___年解密后适用本授权书。0不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；

3、同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）闩期：年$月f>0曰期：了年}月日电子邮箱：联系地址（含邮编）:摘要随着现代化生产方式的普及与发展，生产过程对设备的依赖逐渐大于对人的依赖。电机作为应用广泛的工业设备，成为了现代化生产中必要的组成。电机的故障诊断也越发的重要，成为电机运行的安全卫士。电机故障诊断的终极目标是有效防治故障，确保电机正常运行。首先是提取信号，查明原因，清除异常；其次是实时监测，防患未然，避免损失；最后是明确根源，彻底修护，根除障碍。而诊断技术的发展

4、历程中，信号的处理是关键的一环，目前大多数的研究都集中于此。本文介绍了电机的主要故障类型，比较了目前主流的故障诊断技术手段，并对定子电流法以及振动分析法进行了阐述以及讨论。在诊断系统重要的信号处理部分，本文采用了小波包分析法，在Matlab上，对基于改进的小波包分析法的振动信号分析法以及定子电流法进行诊断验证，成功的分离出故障类别的特征频率，检测出了故障类型，验证了本文提出的改进的感应电机故障诊断方案的可行性。具体来说，本文首先介绍了电机故障诊断的研究背景和意义，对国内外电机故障诊断技术的发展历程进行了概述，并对电机的故障类型分布以及故障原因进行了数据对比、分析；其次，对傅里叶分析

5、以及小波分析的数学原理进行了阐述。在此章节的最后一节围绕两种变换中，基的不同展开讨论，小波变换相对于傅里叶变换的优势在这部分内容中得到了简单明了的分析。因此，本文采用小波分析作为信号处理的数学方法，对故障的精确诊断提供支持；进一步，对小波包分析法在实际应用中呈现的问题，进行了探讨分析。提出了3个改进方案，分别是特定故障最佳小波基选择算法、频率混淆改善算法（包括频率交错调整以及改善的单节点重构算法）、小波包结合傅里叶确定故障特征频率；最后，将小波包应用改进方案分别与电机振动分析法以及定子电流法进行整合，提出了改进的电机振动分析法以及改进的定子电流法，并且通过实验验证改进诊断算法以及最

6、佳小波基算法的可行性。通过本文的论证以及对比，验证了小波包分析在故障诊断领域应用上的优势，小波分析的引入为故障诊断提供了更加精确的可能。而特定故障的最佳小波基算法可以筛选I出适合故障特征的小波基，可以进一步的结合人工智能进行故障分析识别。随着小波分析研究的深入，小波分析在故障诊断领域的运用会愈加卓越。关键词：小波包分析；故障诊断；感应电机；小波基ABSTRACTModernManufacturingandOperationisreducingtherelianceonhumanbeing,inthemeantime,moreandmoredependontheautomatione

7、quipment.Asawidelyusedindustrialfacility,motorisanintegralpartofthemodernizationmassproduction.Faultdiagnosissystemofmotorisbecomingsignificant,playingmoreandmoreimportantroleinsafeoperation.Thegoaloffaultdiagnosissystemistoensuresafety