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1、希爾伯特變換在牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障診斷中的應(yīng)用研究曹建剛張博賀竹林(南車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司，2661ll，青島∥工程師)摘要基于希爾伯特變換分析方法，以動(dòng)車(chē)組電機(jī)定子電應(yīng)力的作用，特別是動(dòng)車(chē)組起停過(guò)程中這種應(yīng)力更流信號(hào)為研究對(duì)象，對(duì)定子電流信號(hào)應(yīng)用希爾伯特變換后，大，加之轉(zhuǎn)子制造缺陷，容易導(dǎo)致斷條故障。所以開(kāi)消去定子電流中包含的直流分量，解決了轉(zhuǎn)子斷條故障特征展對(duì)牽引電機(jī)的故障診斷研究是非常必要地，同時(shí)分量容易被基波湮沒(méi)、難以檢測(cè)等問(wèn)題，使故障特征分量的也具有很大的實(shí)用價(jià)值。提取更加準(zhǔn)確。通過(guò)求檢測(cè)信號(hào)的
2、希爾伯特包絡(luò)譜，更加直目前，機(jī)車(chē)牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障檢測(cè)方法主觀地判斷轉(zhuǎn)子是否發(fā)生斷條的故障。從仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)要有氣息磁場(chǎng)有限元計(jì)算、基于轉(zhuǎn)向磁通的檢測(cè)和果分析得知，希爾伯特變換法在動(dòng)車(chē)組牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故基于定子電流的檢測(cè)三種方法。有限元計(jì)算方法由障診斷中應(yīng)用的正確性和有效性。于運(yùn)算量大，主要用于離線檢測(cè)?；谳S向磁通的關(guān)鍵詞牽引電機(jī)；故障診斷；轉(zhuǎn)子斷條；希爾伯特變換中圖分類號(hào)TM307．1檢測(cè)方法，通過(guò)判斷線圈感應(yīng)出的電壓信號(hào)來(lái)診斷有無(wú)斷條故障，但由于內(nèi)外部探測(cè)線圈使用復(fù)雜和ApplicationofHiib
3、ertTransforminFaultDiagnosisofTrac。電機(jī)在工作狀態(tài)下線圈磁場(chǎng)電壓易受外界電磁干tionMotors擾，因而應(yīng)用受到限制?；诙ㄗ与娏餍盘?hào)相對(duì)于CaoJiangang，ZhangBo，HeZhulin轉(zhuǎn)矩和磁通等參數(shù)受外界環(huán)境影響較小，且電流傳AbstractBasedOiltheHilberttransformmethod，andtak—感器安裝方便，因此廣泛應(yīng)用于動(dòng)車(chē)組。ingthestatorcurrentoftractormotorasthetarget，the牽引電機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)
4、子斷條故障時(shí)，定子電流中出statorcurrentisprocessedwithHilberttransformtoelimi—現(xiàn)(1±2s)f頻率的附加電流分量(S為轉(zhuǎn)差率，廠為natetheDCcomponent．Thismethodhassolvedtheprob—供電頻率)。早期研究只對(duì)穩(wěn)態(tài)定子電流信號(hào)直接lemsofthefaultcharacteristicsextraction，whichareeasily進(jìn)行FFT(快速傅里葉變換)頻譜分析，根據(jù)頻譜中tobeburiedbyfundamental
5、frequencyandhardtobede—是否存在(1±2s)廠頻率分量來(lái)判斷轉(zhuǎn)子有無(wú)斷條tected。andmakesthefaultcharacteristicsextractionmore故障。但是S分量的幅值相對(duì)于廠分量幅值非常accurate．Thisdetectionresultcouldbemoredirectlyused小，約為廠頻率分量幅值的0．02～()。05。同時(shí)，牽fordiagnosis．Thefaultdetectioninstancesinlaboratoryandthesimul
6、ationdemonstratethatthisapproachiseffec—引電機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差率S很小，故障特征頻率(1±tiveandfeasible．2，與廠非常接近(相差約1～5Hz)。如果直接對(duì)Keywordstractionmotor；faultdiagnosis；rotorbroken其進(jìn)行FFT頻譜分析，則(1±2s)f分量很可能被廠bars；Hilberttransform頻率分量的泄露所淹沒(méi)，從而使得檢測(cè)存在一定困First-author’SaddressNationalEngineeringL
7、aboratory難，造成誤判。針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出了應(yīng)用希爾forSystemIntegrationofHigh—speedTrain(South)，CSR伯特變換分析方法提取轉(zhuǎn)子斷條故障特征向量，該QingdaoSifangCo．，Ltd．，266111，Qingdao，China．方法能有效地消去基波頻率的干擾信號(hào)，突出故障特征信號(hào)，提高了故障信號(hào)的提取能力。對(duì)提取的牽引電機(jī)作為機(jī)車(chē)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械動(dòng)能的核轉(zhuǎn)子斷條故障特征分量，應(yīng)用希爾伯特變換包絡(luò)譜心設(shè)備之一，它的安全運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)列車(chē)的行車(chē)法，診斷轉(zhuǎn)子是
8、否發(fā)生斷條故障，并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)安全。牽引電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到徑向檢驗(yàn)本方法的正確性和可行性。電磁力、旋轉(zhuǎn)電磁力、離心力、熱彎曲擾度力等交變·46·黼鞭凌孽l辮弱臻l；}攘l構(gòu)造如下信號(hào)1希爾伯特變換分析A(f)=i2(t)+。(f)(8)希爾伯特變換是在傅里葉變換基礎(chǔ)上的一種線A(t)=，+，+性變換，它在同時(shí)域中把一個(gè)函數(shù)映射為另一個(gè)函2，，c
