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1、希爾伯特變換在牽引電機轉(zhuǎn)子斷條故障診斷中的應(yīng)用研究曹建剛張博賀竹林(南車青島四方機車車輛股份有限公司，2661ll，青島∥工程師)摘要基于希爾伯特變換分析方法，以動車組電機定子電應(yīng)力的作用，特別是動車組起停過程中這種應(yīng)力更流信號為研究對象，對定子電流信號應(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牽引電機的故障診斷研究是非常必要地，同時分量容易被基波湮沒、難以檢測等問題，使故障特征分量的也具有很大的實用價值。提取更加準(zhǔn)確。通過求檢測信號的希爾伯特包絡(luò)
2、譜，更加直目前，機車牽引電機轉(zhuǎn)子斷條故障檢測方法主觀地判斷轉(zhuǎn)子是否發(fā)生斷條的故障。從仿真結(jié)果和試驗結(jié)要有氣息磁場有限元計算、基于轉(zhuǎn)向磁通的檢測和果分析得知，希爾伯特變換法在動車組牽引電機轉(zhuǎn)子斷條故基于定子電流的檢測三種方法。有限元計算方法由障診斷中應(yīng)用的正確性和有效性。于運算量大，主要用于離線檢測?；谳S向磁通的關(guān)鍵詞牽引電機；故障診斷；轉(zhuǎn)子斷條；希爾伯特變換中圖分類號TM307．1檢測方法，通過判斷線圈感應(yīng)出的電壓信號來診斷有無斷條故障，但由于內(nèi)外部探測線圈使用復(fù)雜和ApplicationofHiibertTransform
3、inFaultDiagnosisofTrac。電機在工作狀態(tài)下線圈磁場電壓易受外界電磁干tionMotors擾，因而應(yīng)用受到限制?；诙ㄗ与娏餍盘栂鄬τ贑aoJiangang，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)用于動車組。ingthestatorcurrentoftractormotorasthetarget，the牽引電機發(fā)生轉(zhuǎn)子斷條故障時，定子電流中出stato
4、rcurrentisprocessedwithHilberttransformtoelimi—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)。早期研究只對穩(wěn)態(tài)定子電流信號直接lemsofthefaultcharacteristicsextraction，whichareeasily進行FFT(快速傅里葉變換)頻譜分析，根據(jù)頻譜中tobeburiedbyfundamentalfrequencyandhardtobede—是
5、否存在(1±2s)廠頻率分量來判斷轉(zhuǎn)子有無斷條tected。andmakesthefaultcharacteristicsextractionmore故障。但是S分量的幅值相對于廠分量幅值非常accurate．Thisdetectionresultcouldbemoredirectlyused小，約為廠頻率分量幅值的0．02～()。05。同時，牽fordiagnosis．Thefaultdetectioninstancesinlaboratoryandthesimulationdemonstratethatthisapproa
6、chiseffec—引電機運行時轉(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Keywordstractionmotor；faultdiagnosis；rotorbroken其進行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，從而使得檢測存在一定困First-author’SaddressNationalEngineeringLaboratory難，造成誤判。針對這一問題，本文提出了應(yīng)用希爾forS
7、ystemIntegrationofHigh—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，突出故障特征信號，提高了故障信號的提取能力。對提取的牽引電機作為機車將電能轉(zhuǎn)化為機械動能的核轉(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，它的安全運行關(guān)系到整個列車的行車法，診斷轉(zhuǎn)子是否發(fā)生斷條故障，并通過仿真和實驗安全。牽引電機在運行過程中，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到徑向檢驗本方
8、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，它在同時域中把一個函數(shù)映射為另一個函2，，c
