電機及其傳動系統(tǒng)的無傳感器故障檢測與診斷方法

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 電機及其分類 1
1.2 交流異步電機及其傳動系統(tǒng)故障分類 1
1.3 無傳感器故障檢測與診斷技術概述 2
1.4 無傳感器故障檢測與診斷技術研究發(fā)展概況 4
1.4.1 電機定子電信號的獲取及微弱故障信號提取方法研究現(xiàn)狀 4
1.4.2 電機定子電信號的機械故障感應原理與模型仿真研究現(xiàn)狀 10
1.4.3 電動機及其驅(qū)動系統(tǒng)無傳感器故障診斷方法的研究現(xiàn)狀 11
1.4.4 風力發(fā)電機及其傳動系統(tǒng)無傳感器故障診斷方法的研究現(xiàn)狀 33
1.4.5 無傳感器故障檢測與診斷方法的應用前景及存在問題 41
第2章 電機定子電信號的獲取與分析 42
2.1 電機定子電信號測取傳感器 42
2.1.1 電流傳感器 42
2.1.2 電壓傳感器 45
2.1.3 傳感器放大電路設計及選型 46
2.2 電機定子電信號的時域分析方法 47
2.3 電機定子電信號的頻域分析方法 49
2.3.1 功率譜分析方法 50
2.3.2 細化譜分析方法 51
2.3.3 幅值與頻率解調(diào)分析方法 53
2.3.4 細化包絡譜分析方法 59
2.3.5 諧波阻抗和諧波導納分析法 60
2.4 Park矢量變換分析法 63
第3章 電機定子電信號的預處理方法 68
3.1 時域平均方法 68
3.2 維納濾波定子電流信號估計方法 69
3.3 瞬時功率法 71
3.4 瞬時解調(diào)功率法 74
3.5 小波變換分析方法 75
3.6 經(jīng)驗模態(tài)分解分析方法 78
第4章 交流異步電機的瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)特性分析 82
4.1 交流異步電機的仿真模型 82
4.1.1 交流異步電動機的仿真模型 82
4.1.2 交流異步發(fā)電機的仿真模型 88
4.2 交流異步電機起動瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)過程仿真分析 92
4.2.1 交流異步電動機仿真分析 92
4.2.2 DFIG仿真分析 100
4.3 交流異步電動機定子電信號穩(wěn)態(tài)試驗及分析 108
4.3.1 交流異步電動機空載試驗裝置 108
4.3.2 交流異步電動機空載試驗結果分析 108
第5章 交流異步電動機斷條及偏心故障檢測與診斷 120
5.1 交流異步電動機轉子斷條及偏心故障特征 120
5.2 轉子斷條故障時交流異步電動機仿真模型及分析 123
5.3 變頻供電時的交流異步電動機斷條故障仿真模型及分析 127
5.4 轉子故障時的交流異步電動機故障診斷方法 133
5.4.1 轉子斷條故障時的模擬試驗及分析 133
5.4.2 轉子偏心故障時的模擬試驗及分析 136
第6章 傳動系統(tǒng)滾動軸承的故障診斷 139
6.1 滾動軸承失效形式和故障特征頻率 139
6.2 滾動軸承故障的定子電信號感應原理與力學檢測模型 142
6.3 滾動軸承故障診斷的仿真分析 145
6.3.1 滾動軸承故障時的沖擊扭矩計算 145
6.3.2 滾動軸承故障時沖擊扭矩的電流響應仿真模型 150
6.3.3 滾動軸承故障診斷的仿真結果分析 151
6.4 滾動軸承故障診斷的試驗分析 156
6.4.1 交流異步電動機驅(qū)動系統(tǒng)滾動軸承故障診斷的試驗分析 156
6.4.2 DFIG主軸承故障診斷的模擬試驗分析 182
第7章 傳動系統(tǒng)齒輪的故障診斷 188
7.1 齒輪的失效形式 188
7.2 齒輪運動特點及故障特征頻率 189
7.2.1 定軸輪系運行及故障頻率 189
7.2.2 動軸輪系（行星輪系）運行及故障頻率 190
7.3 齒輪故障時的電機定子電信號感應原理與模型 191
7.4 齒輪故障診斷的定子電流仿真分析 195
7.4.1 交流異步電動機驅(qū)動齒輪系統(tǒng)故障診斷的仿真分析 195
7.4.2 交流異步發(fā)電機齒輪故障診斷的仿真分析 201
7.5 齒輪故障診斷的模擬試驗分析 213
7.5.1 交流異步電動機驅(qū)動齒輪故障診斷的試驗分析 213
7.5.2 DFIG傳動直齒輪故障診斷的試驗分析 234
7.5.3 DFIG行星齒輪增速箱故障診斷試驗分析 264
第8章 傳動系統(tǒng)軸系故障檢測與診斷 284
8.1 傳動系統(tǒng)軸系的主要故障類型 284
8.2 軸系不平衡和不對中故障檢測與診斷 285
8.2.1 軸系不平衡故障檢測與診斷 286
8.2.2 軸系不對中故障檢測與診斷 292
8.3 軸系扭轉振動故障檢測與診斷 300
8.3.1 軸系扭轉振動故障檢測與診斷原理 301
8.3.2 軸系扭轉振動故障的定子電流信號分析法 303
8.4 往復式壓縮機軸系扭轉振動故障的測試與分析 314
參考文獻 320