基于小波变换频谱细化方案的电动机故障检测方法.pdf

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1、第31卷第6期(上)赤峰学院学报(自然科学版)Vo1．31No．62015年6月JournalofChifengUniversity(NaturalScienceEdition)Jun．2015基于小波变换频谱细化方案的电动机故障检测方法陈庆协，吴春富，陈晶晶(龙岩学院物理与机电工程学院，福建龙岩364012)摘要：交流电动机是近代工业生产中重要的动力设备，然而，在工作过程中，电动机故障却时有发生，如果检测、处置不及时．则非常容易延误生产，致使工业生产停滞．为了解决这一难题，广大电动机科研2r_程师、技术人员努力钻研

2、、刻苦研究，研发了许多较为可行的方式方法．其中。小波变换的频谱细化方案在实践应用中的效果较好．透过对故障信号的索取、搜集，找出运行状态下电动机装置各功能元件的在线工作情况，进而判断出故障源、问题点，可提高故障检测的准确性、故障排除的效率．基于此．本文将结合小波变换的频谱细化方案。深度解析电动机常见的故障问题，并仔细研究其在电动机故障检测过程中的主要应用．关键词：电动机；小渡变换频谱；细化方案；故障检测中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1673—260X(2015)o6—0065—03电动机出现故障时，通常

3、会发出故障信号，目前故障信电动机转子导条、转子叠片以及转子端环受破损，被损号的处理有很多种方法，如神经网络，模糊神经网络处理和坏或出现功能障碍时，转子导条会因受强大压力而断裂、导小波变换等．本文针对交流感应电动机的常见故障，提出了热能力急速下降，甚至于丧失．再加上电动机自我散热能力基于小波变换理论和独立分量理论的故障检测和诊断方不足，长时间超负荷运转，会使电流产生的热应力持续上法，以检测到的交流感应电动机定子电流为实验数据，对交升，转子、转子周围的相关机械结构会承受巨大机械应力，流感应电动机定子正常和故障电流信号进行

4、检测、分析和到达临界值后，端环焊接处也会相继断裂，致使电动机出现比较．信号噪声是故障检测人员判断、评价信号是否处于常重大运营故障．态的唯一标准，通过小波变换，采用阈值法消除信号的高频1．2电流故障分量特点噪声干扰，提高信号的信噪比，然后通过独立分量分析方电动机正常运行下，定子电流只含有基波分量，频率为法，提取出各信号特征，进而在短时间内判断出故障的发生，转子电流频率为s．当出现转子故障时，转子电流的变化地点和具体类型．实践证明，小波变换频谱在电动机故障检值会失去周期性特征，电流频率也会变得不对称、不规律的．测方面的应

5、用效果是可行的．经试验检测，定子的电流频率始终是恒定的，为(1±2s)f,，这1转子故障成因及电流故障分量特点一部分电流转嫁给转子的电流分量是相等的，但由于转子机械故障、电气故障是电动机常见的两种故障类型，机结构受故障影响而变得不稳定，所以其电流分量也不固定，械故障是因轴承、机械、齿轮等零件工作出错而造成的；电总之发生变化．在故障检测时，检测人员经常利用转子电流气故障是因电压不对称、电动机负载不平衡、定子绕组不分量值不一定这个特征，校验转子运行是否正常，如果其频良、转子故障等原因．因本文篇幅有限，笔者主要研究转子部率

6、与基波频率￡接近，如电动机运行状态较为稳定，那么说分故障成因，从电流故障分量特点人手，解读交流感应电动明转子的结构并没有受到强力破坏，电流分量变化不会太机常用转子类型与具体实现状况．大，上升、下降幅度在2％一4％范围内；如果定子基波频率为1．1转子故障成因50Hz，那么(1—2s)转子电流分量也会与之相对，在48—49．5Hz转子也被称为“笼型转子”，由转子铁心、转子绕组、转范围内超出范围，说明转子电流频率下降，信号传播受阻，轴三部分构成，铁心套在转轴上，与转子绕组协同工作，是生产能力下降．电动机电磁路线的中枢，绕组

7、内的铜条依靠电导线连接，在2重采样的必要性运行时，可瞬时传播电流、电磁感应，具体结构如图1．重采样是指一类象元的信息内插出另一类象元信息的过程，在交感电流电动机故障检测中，能从高分辨率感影像中提取出低分辨率影响，所以该检测操作是十分必要的，具体操作方法如下．模拟电动机转子导条故障、轴承故障等状态，通电状态固一下，再加三组单极变压器，配套安装电压表，测量电子、转子的电压，不同变压器显示的相位电压不同．检测人员使用电图1交感电动机内转子形状流探针，来检测电子电流，在透过定子电流确定转子电流频一65—率分量，搜集、统计“故

8、障信息”，最后，利用重采样步骤，将扩大．频谱细化，抽样间隔取mAt(m为细化倍数、△t为原采样间4．3重采样隔)，重采样长度N始终不变同时，为了精准计算重采样信重采样与上文提到的理论概念大体相当，在小波变换号的规律和故障特征，检测人员有时也会进行FFT变换，得中，重采样是频谱细化中的重要环节，抽样问隔根据频谱的到固定区段内fH的细化频谱，倍数也