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《基于電機電流的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)故障診斷方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、太原理工大學碩士研究生學位論文基于電機電流的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)故障診斷方法研究摘要轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)作為旋轉(zhuǎn)機械的動力提供端，是該類機械的核心部件。隨著科技的進步，旋轉(zhuǎn)機械在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，并朝著智能化、數(shù)字化和兩極化方向發(fā)展。在運行時旋轉(zhuǎn)機械產(chǎn)生的故障主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)上，轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的故障會影響整個機械系統(tǒng)的運行，繼而造成經(jīng)濟損失，危及時甚至危害人身安全。轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)在發(fā)生故障時，拖動其工作的異步電動機的電流和系統(tǒng)故障之間存在著一定的關(guān)系，因此研究兩者之間的關(guān)系可以實現(xiàn)基于電機電流來診斷轉(zhuǎn)子軸承
2、系統(tǒng)故障。本文按照電機電流產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩拖動負載，故障導(dǎo)致負載變化這一順序，建立以能量為主體的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)數(shù)學方程。按照建立的方程在MATLAB/Simulink下對數(shù)學方程進行仿真，利用四階Runge-Kutta法解析仿真模型的結(jié)果，得到不同類型故障激勵下電動機電流和電磁轉(zhuǎn)矩的頻譜圖。利用傅里葉變換和小波包變換對不同故障激勵下電機電流進行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，找尋故障和電流的對應(yīng)關(guān)系。得到對應(yīng)關(guān)系后，采用BP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和小波包能量譜相結(jié)合理論建立信號識別，可以實現(xiàn)快速準確的識別故障類型。在試驗臺的上
3、進行與仿真一致的真實故障試驗，對試驗數(shù)據(jù)進行與仿真數(shù)據(jù)相同的信號分析，并對分析結(jié)果進行對比。通過對不同故障激勵下試驗和仿真數(shù)據(jù)的分析和對比得到以下結(jié)論：首先通過觀察同類故障下的電磁轉(zhuǎn)矩頻譜圖和電流頻譜圖發(fā)現(xiàn)機械故障跟電機電流之間存在著密切關(guān)系；其次對比不同故障下電流和電磁轉(zhuǎn)矩的頻譜圖發(fā)現(xiàn)不同故障下電流的變化存在一定的差異。轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)在發(fā)生故障時會產(chǎn)生特定的突變載荷，突變載荷會對電機電流產(chǎn)生調(diào)制作用，導(dǎo)致電流做出類似故障的變化，它們之間的對應(yīng)關(guān)I太原理工大學碩士研究生學位論文系采用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)精確
4、識別，整個研究過程為研究轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)故障提供了新的可靠有效的方法。關(guān)鍵詞：故障激勵，轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)，機電耦合，識別技術(shù)II太原理工大學碩士研究生學位論文RESEARCHONDIAGNOSISMETHODOFROTORBEARINGSYSTEMFAULTBASEDINSTATORCURRENTABSTRACTRotorbearingsystemisthekeypartofrotatingmachinery,rotatingmachinerytowardslarge-scale,intelligentdeve
5、lopmentatpresent,Itisparticularlyimportanttoresearchtherotorbearingsystemfault.Intheactualproduction,therotorbearingsystemisgenerallydraggedbytheAlternatingcurrent(AC)motor,sotheelectricalenergyintomechanicalenergyconversioncharacteristicsisthekeycontact
6、betweenstatorcurrentandfault.Intheeventoffailureoftherotorbearingsystem,faultcanincentivesystemgeneratesuddentorqueandload,whichleadtothefluctuationofelectrontorqueontheportionofelectromechanicalcoupling,whichmaycausefluctuationonelectromagneticgapandthe
7、motorstatorcurrent.Thoughelectromagnetictorquetakingloadandcurrenttogetherinthispaper,TheestablishmentoftheelectromechanicalcouplingmodelbytheclassicalmechanicsandLagrangeenergyequation,intheenvironmentofMATLAB/simulink,systemissimplifiedasaelasticdampin
8、gaxisandtherigiddiskandtheestablishmentofsimulationmodel,usingthedataofmulti-orderRunge-Kuttaanalyticalmodel,obtainschangecurvesofthedifferentfaultexcitationontherotorspeed,motorcurrent,electromagnetictorque.Inordertoreali
