異步電動機智能故障診斷系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、電動機作為一種可以將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，在工業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位，特別是異步電動機作為工業(yè)生產(chǎn)中最主要的原動力和驅(qū)動裝置，其重要性是毋庸置疑的。在煤礦、能源、化工等工業(yè)領(lǐng)域當中，大型異步電機更是其核心設(shè)備，一旦異步電機出現(xiàn)故障，整個工業(yè)運行系統(tǒng)可能會面臨全面癱瘓的風(fēng)險，造成不可預(yù)料的經(jīng)濟損失，甚至危及現(xiàn)場工作人員的生命安全。因此異步電動機的故障檢測及故障診斷具有重要的研究意義。
　　本文針對異步電動機的狀態(tài)監(jiān)測，以PT1

2、00、電流互感器、電壓互感器、加速度傳感器及研華PCI1711等為硬件基礎(chǔ)，應(yīng)用LabVIEW與MATLAB混合編程、C語言編程，開發(fā)出異步電機實時狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷專家系統(tǒng)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能主要由現(xiàn)場傳感器及研華數(shù)據(jù)采集卡PCI1711完成，PCI1711是基于PCI總線的高速多功能數(shù)據(jù)采集卡，可以實現(xiàn)對數(shù)字量、模擬量輸入輸出的控制。信號通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在上位機LabVIEW開發(fā)的信號分析系統(tǒng)中進行分析與處理。
　　信號分析系

3、統(tǒng)利用異步電機的轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組的感應(yīng)關(guān)系，通過Park變換法對異步電機的三相定子電流進行數(shù)據(jù)處理，得到定子電流Park變換圖，并通過MATLAB編程提取出故障的特征信號。同時，針對轉(zhuǎn)子故障信號微弱時Park變換圖不明顯的弱點，使用最優(yōu)抵消法對定子電流作去噪處理，然后進行頻譜分析，提取故障頻譜的特征信號，得到定子電流頻譜圖進行輔助判斷。對于振動信號，利用虛擬濾波器進行了濾波處理，然后借助MATLAB進行Hilbert變換，并對其做包絡(luò)

4、分析，得到相應(yīng)的波形圖，提取包絡(luò)圖中的故障特征信號。信號分析系統(tǒng)提取的故障特征信號的數(shù)據(jù)存放在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，通過故障診斷專家系統(tǒng)與知識庫中的規(guī)則進行比較，最終確定故障結(jié)果。專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫使用Access軟件進行開發(fā)，通過故障樹分析建立知識庫，最終由C語言編程完成專家系統(tǒng)的設(shè)計，通過LabVIEW的CIN（Code Interface Node）功能節(jié)點來實現(xiàn)對專家系統(tǒng)的調(diào)用。
　　本課題設(shè)計的異步電機智能故障診斷系統(tǒng)經(jīng)過兗礦集團鮑