基于eemd样本熵电机轴承电流信号复杂性评估

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1、．机械制造·楼军伟，等·基于EEMD样本熵的电机轴承电流信号复杂性评估基于EEMD样本熵的电机轴承电流信号复杂性评估楼军伟，-，胡赤兵，王季，李贵子，贾德强(1．兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050；2．甘肃省机械产品检测与技术评价重点实验室，甘肃兰州730030)摘要：电机轴承损伤会导致电机定子电流产生相应的电流谐波。电流谐波频率包含轴承故障特征频率。为了有效评估定子电流信号的复杂性(即电流谐波出现概率)，采用总体平均经验模态分解(EEMD)结合样本熵来实现。该方法先用EEMD将定子电流信号分解为若干个内禀模态分量．再计算分量的样本熵。通过比较得出在评

2、估损伤轴承定子电流信号复杂性时EEMD样本熵的效果较样本熵更好．并且EEMD样本熵增大一减小一增大的变化趋势与轴承损伤逐渐加大时定子电流的变化趋势一致。根据上述结论该方法可应用于封闭结构中电机轴承运行状态的监测和预判．也可以作为智能故障识别的信号源。关键词：样本熵；电机轴承；定子电流；复杂性；评估中图分类号：TH133．33：TP206+．3文献标志码：B文章编号：1671—5276(2014)05．0036—04MotorBearingCurrentSignalComplexityAssessmentBasedonEEMDSampleEntropyLOUJun-

3、wei，HUChi—bing，WANGJi，LIGui-zi，JIADe—qiang(1．SchoolofMechanicalandElectronicalEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；2．KeyLaboratoryofMechanicalProductTestingandTechnicalEvalLlationofGansuProvince．Lanzhou730030，China)Abstract：Damagedmotorbearingmaycauseitsstaler

4、currenttogeneratethecorrespondingcurrentharmonics．Thebearingfaultcharacteristicfrequenciesexistinthecurrentharmonicfrequencies．Inordertoefectivelyevaluatethecomplexityofthestalercurrentsignal(currentharmonicgenerationprobability)，EEMDsampleentropyisusedtodecomposethestalercurrentintos

5、everalintrinsicmodecomponents，thenthesampleentropyofeachcomponentiscalculated．comparison，inthestalercurrentsignalcomplexityas。sessment，itisgainedthattheefectsofEEMDsampleextropyarebetterthanonesofthesampleentropy．TheEEMDsampleentre‘PYvariationisincrease·decrease-increasetrendwhichisco

6、nsistentedwiththestatorcurrentvariationtrendwhenbearingdamagegradualyincreases．Accordingtotheaboveconclusions，thismethodcanbeusedformonitoringandanticipatingthemotorbearingconditioninenclosedstructureandthissignalsourcecanbeappliedtotheinteligentfaultidentification．Keywords：sampleentr

7、opy；motorbearing；stalercurrent；complexity；assessment滚动轴承各元件表面发生损伤时在运转过程中接触且其变化趋势与定子电流中电流谐波的变化趋势一致，该到损伤处轴心就会产生径向运动，使得电机定子和转子之方法可应用于封闭装置电机轴承状态的监测和预判，也可间的气隙长度发生变化。从而导致气隙磁通变化．产生谐以作为支持向量智能机故障识别的信号源。波磁通，在感应电压作用下定子电流中产生相应的电流谐波。文献[1，2]分别给出了各自的电流谐波频率与滚动l定子电流信号的测取轴承特征频率间的映射模型。然而定子电流信号是高集成度的、变化比

8、较微弱的，