基于DSP的電機(jī)軸承故障電流特征研究.pdf

1、感應(yīng)電機(jī)由于其造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大多數(shù)領(lǐng)域中。一旦電機(jī)出現(xiàn)故障，可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過程的非計(jì)劃停機(jī)，從而帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。軸承故障是感應(yīng)電機(jī)高發(fā)的故障類型。因此，針對(duì)感應(yīng)電機(jī)軸承故障產(chǎn)生的機(jī)理與特征展開研究對(duì)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的在線故障診斷具有重要意義。
　　本文根據(jù)Bl(o)dt提出的軸承故障引起定子電流的相位調(diào)制理論，進(jìn)一步推導(dǎo)出軸承故障時(shí)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)分量與定子電流波動(dòng)分量之間的關(guān)系表達(dá)式。根據(jù)此關(guān)系式，

2、發(fā)現(xiàn)當(dāng)軸承故障振動(dòng)頻率較低時(shí)，相關(guān)的定子電流波動(dòng)分量的幅值變大，進(jìn)行頻譜分析時(shí)，軸承故障的電流特征頻率的幅值更為明顯。
　　本文通過降低軸承故障的振動(dòng)頻率來提高軸承故障的可識(shí)別性。通過Matlab軟件搭建感應(yīng)電機(jī)模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了軸承故障振動(dòng)頻率與定子電流幅值特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。同時(shí)驗(yàn)證了理論推導(dǎo)出的定子電流特征頻率關(guān)系式。本文利用DSP高度集成化、數(shù)字化、高速運(yùn)算功能和豐富的內(nèi)外設(shè)資源這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于DSP的軸

3、承故障電流特征檢測(cè)平臺(tái)硬件電路，編寫了產(chǎn)生SPWM的主程序以及相應(yīng)的中斷程序。并通過程序來改變載波比N實(shí)現(xiàn)降頻，在降頻的同時(shí)，大幅降低電壓，使得壓頻比U/f小于正常值，通過此方法來改變DSP檢測(cè)平臺(tái)的輸出頻率。通過對(duì)不同故障振動(dòng)頻率條件下的定子電流信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。分析結(jié)果表明，當(dāng)電源頻率降低，或者故障振動(dòng)頻率降低時(shí)，定子電流特征頻率更易于識(shí)別。
　　本文在軟件仿真與模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)軸承外滾道鉆孔，進(jìn)行