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原文传递 基于定子电流分析的机车牵引电机轴承故障诊断
论文题名: 基于定子电流分析的机车牵引电机轴承故障诊断
关键词: 电力机车;牵引电机;电机轴承;故障诊断
摘要: 牵引电机是机车核心部件之一,其能否正常工作直接影响行车安全,由于工作环境恶劣、负载变化频繁、空间限制大、动力作用大等因素作用牵引电机易出现故障,因此我们对牵引电机开展状态检测和故障诊断。本文以小波包变换为工具,分析电机定子电流信号,开展牵引电机故障诊断研究。主要研究内容包括:
   ⑴定子电流中包含电机运行状态丰富的信息,故障会引起定子电流中出现新的频率成份。电机定子电流特征分析已经成功用于转子断条、气隙偏心和定子绕组短路等电气故障的检测。根据IEEE相关研究,轴承损坏是电机最常见的故障。本文简要介绍了现有的电机轴承诊断模型,讨论了电机滚动轴承故障与定子电流之间的关系,重点描述了同时考虑轴承故障引发的电机转轴径向运动和扭转振动的数学模型。
   ⑵根据电机定子电流信号具有非平稳性的特征,重点分析比较了小波变换和小波包变换在定子电流信号处理中的优缺点,以及如何选择合适的小波基函数。仿真信号分析表明,小波包分析能有效地提取故障征兆。
   ⑶搭建了异步电机试验台,测试分析交流电机定子电流、转速、轴承振动等信号。试验结果表明:定子电流小波包分析能有效诊断电机轴承早期故障。进一步应用于工业现场,机车实际运行试验证明,该方法能有效检测牵引电机轴承早期故障。在上述研究分析基础上,提出基于定子电流分析的机车牵引电机轴承故障诊断方法,其能够有效地对机车牵引电机轴承早期故障进行诊断。
作者: 李青松
专业: 机械电子工程
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: 2011
正文语种: 中文
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