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基于定子电流双树复小波分析的牵引电机故障诊断
| 论文题名： | 基于定子电流双树复小波分析的牵引电机故障诊断 |
| 关键词： | 故障诊断;铁路机车;牵引电机;定子电流;双树复小波变换 |
| 摘要： | 铁路机车牵引传动系统故障诊断对保障机车车辆安全可靠运行，防止交通事故发生具有重要意义。为了有效提取故障特征，本文将双树复小波分解引入牵引电机定子电流分析，取得以下成果: 与常规的基于温度和振动信号的监测技术相比，基于定子电流分析的诊断方法具有经济性和易实施的突出优点。本文对定子电流分析法做了简短的概述，说明了该技术的最新水平和发展趋势。理论分析并试验研究了电机定子电流的频率成分组成。重点分析了电机异常电气条件如转子或端环破损、定子绕组短路所引起的电流频率成分变化。提出通过高精度定子电流频谱分析诊断识别电机早期故障。 滚动轴承失效是机车牵引传动系统的主要故障源之一。轴承失效引起电机振动增加，导致定子电流发生调制。本文根据轴承失效对电机运行参数的影响，将牵引电机轴承故障分为单点局部损伤和整体磨损。两种故障都直接影响电机振动，映射到定子电流，通常会引起定子电流的微弱变化。本文分析了振动频率与定子电流频率间的关系，给出了滚动轴承故障作用于电机定子电流的模型。在此基础上，提出了用电机定子电流分析方法诊断电机轴承故障的框架。小波变换是处理瞬变、非平稳信号的有力工具。和常用的离散小波变换相比，双树复小波有更好的移不变性。本文通过仿真信号分析说明了双树复小波的特性，用于电机定子分析能获得较高的频率分辨率，有效提取故障征兆。 总结上述研究成果，开发了机车牵引电机故障诊断系统并成功用于HXN3型机车线路运行测试。试验结果表明该系统能有效诊断各种类型的电机故障。 |
| 作者： | 张婷 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 杨江天 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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