基于STM32的異步電機故障在線監(jiān)測與診斷裝置的研究.pdf

1、隨著生產(chǎn)的進步和社會的發(fā)展，異步電動機在我們日常生產(chǎn)和生活中起到的作用越來越重要，作為目前世界上使用最廣泛的供電設備和動力機械，它幾乎占領了所有領域。如果電機出現(xiàn)故障，輕則對我們的日常生活帶來不便，重則會有可能出現(xiàn)重大的工業(yè)事故和人員傷亡，因而對電機的工作狀態(tài)進行監(jiān)測和對其進行故障分析是非常必要而且重要的。在此背景下本文進行了基于STM32的異步電機故障在線監(jiān)測與診斷裝置的研究。
　　首先本文從電機的電磁原理出發(fā)，分析了轉子斷條、

2、偏心故障和匝間短路的機理，然后根據(jù)電機電流信號分析法(MCSA)從電機的故障數(shù)據(jù)頻譜上進行分析，得出表征電機定子繞組匝間短路、轉子斷條和電機偏心的故障特征分量。當電機發(fā)生故障時，由于采集到的電流信號中高次諧波和噪聲的影響，很難精確提取出表征故障特征分量，為解決這一問題本文采用了經(jīng)驗模態(tài)分解(EmpiricalMode Decomposition，EMD)法對噪聲進行降噪和濾波來得到精確的故障特征分量。并通過MATLAB對轉子斷條和偏心故

3、障數(shù)據(jù)進行了仿真驗證和頻譜分析，驗證了理論分析的正確性。
　　最后對電機故障診斷裝置的硬件和軟件進行設計，選擇了STM32F407作為本裝置的CPU，硬件部分對電源電路、電壓電流傳感器、信號調理電路、A/D轉換電路、復位電路、LCD顯示電路、SD卡存儲模塊，通信電路進行選擇和設計。軟件部分采用了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)，對FFT算法、系統(tǒng)初始化、中斷服務、AD采樣、SD卡初始化和通信等程序進行設計。搭建出了異步電機故障在線監(jiān)測