导读:本文包含了鼠笼电机论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:电机,转子,故障诊断,多相,矢量,电磁,小波。
鼠笼电机论文文献综述
商航[1]（2019）在《鼠笼电机转子断条故障暂态分析方法研究》一文中研究指出鼠笼电机作为重要的机电能源转换装置,广泛的应用于我国工农业生产中。鼠笼电机带“病”运行,不仅会对自身造成损坏,当故障严重时还会造成设备停转,使企业生产面临全面瘫痪,对企业人员以及社会带来危害和不可估计的经济损失。鼠笼电机的故障运行也是造成其工作效率大幅度降低,能源浪费的重要原因之一。因此,对鼠笼电机运行状态监测和故障诊断在保证生产连续性、降低电机驱动,系统维护费用等方面具有重要现实意义。转子断条故障是鼠笼电机特有的故障类型,是电机故障诊断领域研究的热点内容之一。经典的MCSA方法是诊断鼠笼电机转子断条故障的有效方法,但在一些特定条件下其达不到预期诊断效果。例如,电机处于空载运行状态和电源或负载波动、转速暂态大量存在的情况下,会造成故障特征频率被基频频谱泄露所湮灭和诊断频谱模糊不清,这样MCSA方法对转子断条故障进行诊断就显得无能为力。因此,本文针对上述经典MCSA方法存在适用性不足的缺陷,在鼠笼电机暂态运行条件下研究转子断条故障诊断问题。理论分析表明:电机起动状态下,定子电流park矢量模平方信号中蕴含的故障特征谐波瞬时频率与滑差s之间服从斜率固定的对应关系。利用这一理论,提出了基于故障特征谐波瞬时频率分析的转子断条故障诊断方法。该方法的核心思路是:综合利用Park矢量变换的频谱分离功能和离散小波变换的低通滤波功能,提取直接反映转子断条故障状态的故障特征谐波,借助瞬时频率的概念描述故障特征谐波时频演变规律并予以图形化,根据图形化的故障特征曲线与理想特性的相似度对比来诊断转子断条故障。但是,所提出的诊断方法只能对故障发生与否进行定性判断,并不能给出故障严重程度的判别结果。作为上述方法的改进,提出基于WVD分布图形化和WVD能量计算相结合的诊断方法。在所提方法中,根据能量-滑差平面上图形化的故障特征曲线和理论特性之间相关性对鼠笼电机转子断条故障严重程度进行定性判断,通过WVD能量计算进行定量分析。实验结果表明,当转子断条数量不太多时,随着故障严重程度加深,其对应的转子断条故障特征谐波WVD能量相应增加,从而表明所提出的方法可以对不同故障严重程度的电机做出正确判断。由于WVD具有理想的时频聚集性,使得所提诊断方法故障特征清晰,进而使本文所提方法具有更高的可靠性。(本文来源于《辽宁科技大学》期刊2019-06-12）
张佳裕[2]（2019）在《变频电源供电条件下防爆鼠笼电机故障诊断方法研究》一文中研究指出随着变频调速技术的发展,煤矿井下的防爆鼠笼电机越来越多地采用变频供电以获得更好的启动和调速控制性能。工频电源供电条件下鼠笼电机典型故障的诊断方法已经比较成熟,但在变频供电条件下,这些方法有的诊断准确性下降,有的甚至失效。因此研究变频供电条件下鼠笼电机的诊断方法仍然具有重要意义。首先对采用SPWM控制方式的变频器的叁相输出电压进行谐波分析,在此基础上分析匝间短路、转子断条、气隙偏心、转子断条气隙偏心复合故障的电机故障特征机理,得到各个故障下定子电流的故障特征频率。其次,以YB3-160M-4型防爆鼠笼电机为研究对象,在Ansoft Maxwell中建立电机有限元模型,在Simplorer中建立了SPWM控制电路,在两个软件下联合仿真建立变频电源供电下的鼠笼电机系统。搭建电机的正常运行、匝间短路、转子断条、气隙偏心、断条与偏心复合故障模型,对工频电源供电和变频电源供电两种情况下的定子电流进行频谱分析,发现定子电流频谱分析法对变频电源供电的电机故障诊断效果不理想,其高频部分的故障特征分量很难识别。然后,采用陷波滤波法滤除定子电流中的基波分量,采用HHT中的EMD方法进行故障特征分量的提取,并采用基于K-L散度的EEMD分解方法对EMD分解中存在的模态混迭和虚假分量问题进行改进,将剔除虚假分量后的IMF信号的归一化能量作为故障特征分量输入神经网络。最后,利用人工蜂群算法优化BP神经网络进行电机的故障模式识别,给出了一种改进搜索方式的人工蜂群算法对BP神经网络的权值和阈值进行优化。故障识别结果显示改进人工蜂群算法优化的BP神经网络的故障识别率比BP神经网络的故障识别率高5.16%,验证了改进方法的可行性。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01）
贾朱植,祝洪宇,杨理践,张吉龙,王国庆[3]（2018）在《鼠笼电机起动暂态转子断条Wigner-Ville分布诊断方法》一文中研究指出鼠笼电机起动暂态破坏了电机电流信号特征分析(MCSA)方法的使用条件,导致该方法无法诊断出起动运行状态下的转子断条故障。针对这一问题,提出鼠笼电机早期转子断条故障Wigner-Ville分布诊断方法。首先,利用离散小波变换对叁相定子电流Park矢量模平方信号预处理,借以消除谐波干扰和交叉项影响,然后通过Wigner-Ville分布描述故障特征谐波的能量-滑差变化趋势,并结合其能量测度判断转子断条故障发生与否。在3 k W电机实验台上对所提出的方法进行实验验证,实验结果证实了所提方法的有效性。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2018年07期）
贾朱植[4]（2017）在《基于运行状态的鼠笼电机转子导条断裂故障诊断方法研究》一文中研究指出鼠笼电机是国民经济领域应用最广泛的机电能量转换装置和终端耗能设备。电机本体故障除了会造成电机自身损坏、驱动系统突然停机之外,还会导致生产线完全崩溃,严重时甚至造成巨大的经济损失,酿成无法挽回的灾难性后果。电机带故障运行也是造成电机运行效率偏低,能源浪费严重的主要原因之一。开展以预防维护为核心的电机早期故障诊断研究对于提高电力拖动系统运行质量、保障设备工作效率、减少电机维护费用以及降低能源消耗具有重要的理论意和经济意义。转子断条故障是鼠笼电机特有的故障形式。早期转子断条故障不会造成电机立即失效,但是会导致电机运行效率降低、电能隐性流失,甚至诱发偏心及定转子刮擦等次生故障;若发现不及时,还会酿成重大人身伤亡事故。因此,该故障一直是电机故障诊断领域的研究热点之一。本论文依托中国科学院重点部署项目(KGZD-EW-302)和辽宁省科学技术计划项目(2015020140),主要以工频供电鼠笼电机转子断条故障为研究对象,针对电机驱动系统工况复杂多变的特点,采用电机电流信号特征分析(Motor Current Signature Analysis,MCSA)方法,围绕鼠笼电机早期转子断条故障诊断理论及应用技术问题展开相关研究。主要工作包括:(1)针对经典谱分析诊断转子断条故障时存在基频频谱泄漏影响诊断效果的问题,提出了基于单相定子电流信号平方解调制分析的诊断方案。区别工频和变频供电两种情况,对包括空载在内的不同负载条件下稳态运行的鼠笼电机转子断条故障诊断问题进行了系统研究。研究结果表明,采用硬件方式进行的平方解调制预处理能有效消除基频频谱泄漏和噪声干扰影响,使得用于故障诊断分析的频谱内容清晰丰富,从而增加了故障诊断确定性。相比于经典MCSA方法,所提出的诊断方法可实现鼠笼电机从空载到额定负载全负载运行范围内的转子断条故障诊断,诊断性能明显优于经典MCSA方法,更适合于稳态运行时的转子断条故障诊断。(2)针对以快速傅里叶变换为基础的非参数谱估计方法诊断转子断条故障时存在的频率分辨率低影响诊断精度的问题,提出了基于参数模型谱估计的鼠笼电机早期转子断条故障诊断方法。该方法借鉴数学变换和选频细化思想,通过对单相定子电流信号实施希尔伯特变换,消除基频频谱泄漏影响并将故障特征转移到低频段,继而通过基于离散小波滤波的选频细化功能削弱噪声影响、压缩数据处理成本,最后利用扩展Prony方法短时数据处理能力计算频谱,并对稳态运行状态下的电机转子断条故障做出定性/定量判断。采用所提出的方法对不同故障严重程度、不同负载条件下稳定运行的转子断条故障鼠笼电机进行诊断分析。研究结果表明,采用本文方法可实现短时数据条件下的转子断条故障诊断,有效克服非平稳因素可能造成的不利影响,诊断效果明显优于传统傅里叶变换。(3)鼠笼电机时变转速运行时,MCSA方法的应用条件将遭致彻底破坏并由此造成该方法完全失效。将适用于电机稳态运行时的经典MCSA方法创新性应用,解决了时变转速运行状态下早期转子断条故障诊断难题。理论分析和实验结果均表明:通过对故障特征频率在时变转速期间的演变过程进行分析,可以有效克服经典MCSA方法无法分析非平稳信号的弊端,从而在电机暂态运行时依然能够诊断出转子断条故障。本文提出定子电流直接离散小波变换和定子电流Park矢量模平方信号离散小波变换两种解决方案。实验对比表明,基于定子电流Park矢量模平方信号离散小波变换的诊断方法能够获得更加优越的诊断效果。(4)针对稳态MCSA方法诊断转子断条故障时诊断性能受制于电机运行状态的问题,提出基于起动电流左边频带谐波瞬时频率分析的转子断条故障诊断方法。利用FIR低通滤波器的消噪功能消除定子电流信号中的基频谐波成分并提取包含故障特征频率的单分量信号,根据左边频带谐波瞬时频率在"频率-滑差"平面上的"V"形曲线变化过程诊断转子断条故障。实验结果表明,起动运行状态下的转子断条故障诊断既可作为独立的诊断手段存在,也可作为稳态MCSA方法的必要补充。相比于稳态MCSA分析中根据单一谱线识别故障的做法,根据故障特征频率-滑差演变过程进行故障发生与否判断更具可靠性。(5)针对转子断条故障特征频率时间-尺度分析和频率-滑差分析中存在的谱图复杂、不易识别的问题,提出基于起动电流Prak矢量模平方信号Wigner-Ville分布的诊断方法。该方法利用离散小波变换的低通滤波性能滤除定子电流Park矢量模平方信号中的谐波干扰,然后通过Wigner-Ville分布描述该信号的能量-滑差变化趋势,并结合能量计算做出诊断决策。实验结果表明,采用"能量-滑差"图形比较和能量计算相结合的方式进行诊断决策具有故障特征清晰直观、可靠性好、便于工程实际应用的明显优势。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2017-05-25）
贾朱植,杨理践,祝洪宇,宋向金[5]（2016）在《时变转速运行状态下鼠笼电机转子断条故障诊断》一文中研究指出电机电流信号特征分析(MCSA)是诊断鼠笼电机早期转子断条故障的常用方法。当电机在时变转速状态下运行时,转速和滑差连续变化,定子电流表现为非平稳信号,MCSA不再有效。本文提出一种鼠笼电机时变转速运行状态下的早期转子断条故障诊断新方法。该方法的核心是对定子电流Park矢量模平方信号作离散小波变换,然后根据转子断条故障特征频率2sf在转速连续变化期间的波形演变图谱以及小波能量变化判断故障发生与否。在3k W电机实验台上对所提出的方法进行实验验证,实验结果证实了所提方法的有效性。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2016年04期）
刘昌奇[6]（2016）在《基于有限元的鼠笼电机电磁振动噪声研究》一文中研究指出目前在化工、石油、机械制造以及人们日常接触的行业领域中,鼠笼式感应电机有着十分重要的地位。同时鼠笼式感应电机噪声指标也逐渐成为电机质量高低的重要指标之一,现在生产生活中越来越受关注。因此如果能够有效的采取一定措施,降低鼠笼式电机的噪声,从而提高电机设计水平和设计质量,增强企业的竞争力,已经逐渐成为在国内外研究的一个主要的课题。本文针对鼠笼式感应电机振动和噪声分析,主要研究了电磁力,模态以及振动和噪声,具体研究内容分为以下几个方面:首先,因为鼠笼式感应电机具有轴向分布对称性,为了简化分析计算,本文基于Ansoft的二维瞬态磁场对样机进行了计算,得到了电机径向磁通密度的分布曲线,以及通过傅里叶分析得到径向磁通密度的基波和谐波分布,进一步通过后处理得到电机径向电磁力的分布,并通过理论分析计算验证有限元分析的正确性。从而,为电机进行后面的计算分析奠定基础。其次,利用Siemens NX机械制图软件对电机的定子铁心以及基座进行等效建模,然后利用Ansys workbench平台中的modal模块对电机定子铁心进行各向同性以及各向异性的有限元模态计算,对比分析各向同性与各向异性对定子部件固有模态的影响。然后对绕组进行有效地等效,分析了其对定子部件模态的影响。最后对定子与基座整体进行模态分析,通过分析得到了定子与基座整体的固有频率和振型图,为后面对电机进行振动和噪声进一步研究提供了帮助。然后,利用Ansys的谐响应分析模块对电机进行施加径向电磁力载荷,并对其进行计算分析,得到电机在频域范围内的振动位移的频响函数曲线和速度以及加速度曲线。最后利用Siemens NX叁维制图软件建立电机的噪声传播的空气域后通过Acoustic噪声处理插件对其进行噪声计算。最后,选取不同于原常规电机的极槽配合以及优化电机槽口尺寸等,在保证结构尺寸和体积重量尽量不变的基础上,对原常规叁相电机进行了电磁方案优化,在原样机的基础上重新改进提出低电磁噪声的鼠笼式感应电机优化方案,完成相关的分析计算工作.在保持与原常规普通叁相电机重量和尺寸基本不变的条件下,新的优化方案较原样机的噪声声压级降低至少5分贝以上,最终将形成方案最优的电机样机。(本文来源于《上海电机学院》期刊2016-01-20）
梅泽挺[7]（2016）在《高转矩密度多相鼠笼电机的建模与分析》一文中研究指出与叁相电机相比,多相电机由于相数多、磁动势谐波含量少而拥有众多优点：更高的能量转换效率和系统可靠性；转矩脉动的频率更高、幅值更小；容错运行能力强；可通过变电流相序变极,低频谐波电流注入甚至可以提高电机的转矩密度。鉴于多相电机的众多优点,从20世纪80年代至今多相电机的研究一直是电机学者关注的焦点。本文对高转矩密度多相鼠笼感应电机的工作机理、数学建模及非正弦供电的特点进行了研究,全文的主要内容如下：基于绕组函数方法和绕组结构圆图,对任意相数对称与不对称感应电机的磁动势进行了全面分析,从而论证了多相电机具有磁动势谐波含量少、变电流相序变极的特点。由于改善的非正弦气隙磁密波形可以充分利用铁芯,提高电机转矩密度,因此对一维任意形状行波的特点进行了分析,阐述了在多相电机中利用定子电流基波和谐波合成任意形状行波的方法,从理论上解释了逼近方波气隙磁密时励磁电流的尖峰现象。根据绕组函数方法和转子多回路理论,建立了任意相数对称鼠笼感应电机在自然坐标系下的数学模型,给出了模型参数的计算表达式,揭示了简化该模型的多相变换矩阵的特点。为了反映多相电机变电流相序变极,进而产生转矩的特点,提出了在集中整距电机中考虑空间谐波次数最大值的准则,给出了任意旋转速度dq坐标系下多相鼠笼感应电机数学模型的参数计算表达式。同时,将叁相电机中定义的空间矢量推广到多相电机中。为了验证所建模型的正确性,在MatlabSimulink环境下搭建了考虑基波、3、5、7次空间谐波的九相44根导条集中整距鼠笼感应电机的状态方程模型；根据一台450kW样机的设计参数和实验数据,将其在方波、梯形波电压供电下的仿真电流、转矩转速特性仿真曲线和实验波形或数据进行了对比分析；另外,对该九相电机在方波、SPWM两种供电方式下转矩脉动情况进行了仿真与分析。为了进一步说明多相集中整距电机的优点,将其和一台中等功率叁相电机在各种常用PWM调制策略供电下的仿真性能进行了比较。最后,根据九相电机dq坐标系下的电气参数和空间矢量定义,对九相电机等效电路的参数折算进行了初步分析。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-01-18）
贾朱植,徐建英,宋向金,祝洪宇[8]（2015）在《鼠笼电机转子断条故障的定子电流信号平方解调分析诊断方法》一文中研究指出受基频频谱泄露影响,经典MCSA方法诊断鼠笼电机转子断条故障时的诊断能力严重依赖于电机负载大小。针对这一问题,提出了基于定子电流信号平方解调制分析诊断方法。首先采用硬件方式对定子电流信号作基于平方解调制的信号预处理,以此消除制约诊断能力的基频频谱泄露,继而对解调后的信号作快速傅里叶变换,然后根据频谱中是否存在特征频率成分判断转子断条故障发生与否。在3 k W电机实验平台上对所提出的方法进行实验验证。实验结果表明,即使鼠笼电机在轻载或空载条件下运行时所提出的方法仍然能够诊断出转子断条故障,从而有效提高了诊断能力。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2015年09期）
刘子成,窦金生[9]（2014）在《鼠笼电机程控混合模型仿真研究》一文中研究指出磁链观测是矢量控制中的一个关键任务,电流模型在转速较低时比较精确,电压模型在转速较高时比较精确。结合两种模型使其依靠程序自动切换,在转速较低时使用电流模型,在转速较高时采用电压模型,可以对磁链进行准确的观测。以Matlab/Simulink为工具,采用程控自动切换混合模型对异步电机矢量控制算法进行了仿真。仿真结果验证了程控自动切换的可行性和矢量控制调速的动态响应快、硬特性强、稳态脉动小的良好性能。(本文来源于《电子设计工程》期刊2014年19期）
祝洪宇,胡静涛,高雷,黄昊[10]（2014）在《Morlet小波解调制方法诊断鼠笼电机转子断条故障》一文中研究指出针对电机电流信号特征分析(motor current signature analysis,MCSA)诊断早期转子断条故障时存在的频谱泄露阻碍故障特征频率识别的问题,提出一种基于定子电流Morlet小波解调制信号分析的故障诊断方法。首先选择合适的参数对Morlet小波性能进行优化,继而利用优化后的Morlet小波提取鼠笼电机定子电流信号包络线以消除基频和噪声干扰的影响,然后对提取到的包络线作快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)分析,并根据FFT频谱中是否存在特征频率成分2sfs判断转子断条故障发生与否。所提方法在电机工频或变频供电方式、不同负载运行状况下都能够消除噪声干扰和频谱泄露影响,因而便于故障特征提取并实现早期转子断条故障诊断。理论分析和实验结果表明了所提方法的正确性和有效性。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2014年07期）
鼠笼电机论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着变频调速技术的发展,煤矿井下的防爆鼠笼电机越来越多地采用变频供电以获得更好的启动和调速控制性能。工频电源供电条件下鼠笼电机典型故障的诊断方法已经比较成熟,但在变频供电条件下,这些方法有的诊断准确性下降,有的甚至失效。因此研究变频供电条件下鼠笼电机的诊断方法仍然具有重要意义。首先对采用SPWM控制方式的变频器的叁相输出电压进行谐波分析,在此基础上分析匝间短路、转子断条、气隙偏心、转子断条气隙偏心复合故障的电机故障特征机理,得到各个故障下定子电流的故障特征频率。其次,以YB3-160M-4型防爆鼠笼电机为研究对象,在Ansoft Maxwell中建立电机有限元模型,在Simplorer中建立了SPWM控制电路,在两个软件下联合仿真建立变频电源供电下的鼠笼电机系统。搭建电机的正常运行、匝间短路、转子断条、气隙偏心、断条与偏心复合故障模型,对工频电源供电和变频电源供电两种情况下的定子电流进行频谱分析,发现定子电流频谱分析法对变频电源供电的电机故障诊断效果不理想,其高频部分的故障特征分量很难识别。然后,采用陷波滤波法滤除定子电流中的基波分量,采用HHT中的EMD方法进行故障特征分量的提取,并采用基于K-L散度的EEMD分解方法对EMD分解中存在的模态混迭和虚假分量问题进行改进,将剔除虚假分量后的IMF信号的归一化能量作为故障特征分量输入神经网络。最后,利用人工蜂群算法优化BP神经网络进行电机的故障模式识别,给出了一种改进搜索方式的人工蜂群算法对BP神经网络的权值和阈值进行优化。故障识别结果显示改进人工蜂群算法优化的BP神经网络的故障识别率比BP神经网络的故障识别率高5.16%,验证了改进方法的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
鼠笼电机论文参考文献
[1].商航.鼠笼电机转子断条故障暂态分析方法研究[D].辽宁科技大学.2019
[2].张佳裕.变频电源供电条件下防爆鼠笼电机故障诊断方法研究[D].中国矿业大学.2019
[3].贾朱植,祝洪宇,杨理践,张吉龙,王国庆.鼠笼电机起动暂态转子断条Wigner-Ville分布诊断方法[J].电机与控制学报.2018
[4].贾朱植.基于运行状态的鼠笼电机转子导条断裂故障诊断方法研究[D].沈阳工业大学.2017
[5].贾朱植,杨理践,祝洪宇,宋向金.时变转速运行状态下鼠笼电机转子断条故障诊断[J].仪器仪表学报.2016
[6].刘昌奇.基于有限元的鼠笼电机电磁振动噪声研究[D].上海电机学院.2016
[7].梅泽挺.高转矩密度多相鼠笼电机的建模与分析[D].浙江大学.2016
[8].贾朱植,徐建英,宋向金,祝洪宇.鼠笼电机转子断条故障的定子电流信号平方解调分析诊断方法[J].仪器仪表学报.2015
[9].刘子成,窦金生.鼠笼电机程控混合模型仿真研究[J].电子设计工程.2014
[10].祝洪宇,胡静涛,高雷,黄昊.Morlet小波解调制方法诊断鼠笼电机转子断条故障[J].电机与控制学报.2014
论文知识图
