检索结果-南通市图书馆

实验技术与管理 2024年第4期41卷 109-117页

作者：刘龙浩张厚升蒋俊杰靳舵王傲赵翔宇邢雪宁山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000

随着仿真软件的快速发展,虚拟仿真实验已成为高校教学中的重要组成部分。为了提高学生的系统建模分析能力,实现电机驱动系统的安全可靠运行,针对五相永磁同步电机(FPMSM)驱动系统单相开路故障问题,提出了一种基于电流特征分析的故障诊... 详细信息

随着仿真软件的快速发展,虚拟仿真实验已成为高校教学中的重要组成部分。为了提高学生的系统建模分析能力,实现电机驱动系统的安全可靠运行,针对五相永磁同步电机(FPMSM)驱动系统单相开路故障问题,提出了一种基于电流特征分析的故障诊断定位方法,并利用MATLAB/Simulink仿真软件进行验证。首先,研究根据故障前后三次谐波平面电流的不同表现特征,依次使用有效值计算、均方根等方法处理三次谐波平面电流,提取故障信号。其次,利用反正切函数求取的故障相位角以及滑动采样获取的符号信息进行故障定位、隔离,克服因谐波污染造成的诊断短时失效问题。最后,搭建Simulink仿真模型并进行相应分析。结果表明,所提的故障诊断算法能够快速准确地实现FPMSM驱动系统单相开路故障诊断,避免因故障长时间存在而产生的系统二次损伤及生产事故问题,为后续容错操作及故障后系统持续稳定运行奠定基础。同时,该研究为电机控制类高校虚拟教学实验提供了一个潜在案例,具有较高的理论与实用价值。

关键词：五相永磁同步电机故障诊断电流特征分析 MATLAB/Simulink仿真

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基于电流特征分析的刮板输送机齿轮故障诊断方法研究

基于电流特征分析的刮板输送机齿轮故障诊断方法研究

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作者：王鹏飞西安科技大学

学位级别：硕士

刮板输送机是一种典型的低速重载机械,主要用来运输采煤机从煤壁上所截割的煤块。作为采煤工作面必不可少的运输机械,刮板输送机减速箱齿轮一旦产生故障,将对采煤效率以及矿工人身安全带来严重影响。传统的齿轮故障诊断技术往往利用振... 详细信息

刮板输送机是一种典型的低速重载机械,主要用来运输采煤机从煤壁上所截割的煤块。作为采煤工作面必不可少的运输机械,刮板输送机减速箱齿轮一旦产生故障,将对采煤效率以及矿工人身安全带来严重影响。传统的齿轮故障诊断技术往往利用振动信号,然而由于刮板输送机工作面有防爆要求并且具有空间狭小、环境恶劣的特点,因此不便安装传感器获取振动信号。而电流特征分析法（MCSA）是一种无需传感器安装的故障诊断方法,更容易在矿井下实现。刮板输送机的负载受落煤量以及工作面地形因素的影响,从而对电流产生冲击。同时,直接采集到的电流信号中往往存在着强烈的电流工频分量,会导致齿轮故障特征被覆盖。因此本文提出了一种基于小波包分析以及希尔伯特变换（WPT-HT）的电流预处理方法。针对刮板输送机负载波动大,通过小波包分析来提取齿轮故障频段信号,从而过滤掉含有负载波动干扰的频段。针对强烈的电流工频干扰,通过幅值解调的方法来抑制工频分量,从而增强齿轮故障特征。时频分析是一种综合了信号时域以及频域分布信息的信号处理方法,通过时频分析手段将预处理后的电流信号转换为二维时频图像,并且提取时频图像中的故障特征就可实现齿轮故障识别。此外,本文通过双谱分析方法对时变负载下齿轮故障特征的变化规律进行了研究,这为时频分析方法生成蕴含了不同负载工况下齿轮故障特征的时频图像提供了选择电流的理论依据。基于此,本文分别通过小波时频分析以及短时傅立叶变换生成了齿轮多故障分类数据集,这两种数据集均包括了齿轮正常、磨损、点蚀以及断齿状态下电流故障频段的时频图像。当前,卷积神经网络在图像特征识别领域已经应用的十分成熟。因此,本文提出了一种结合了时频分析与深度卷积神经网络（DCNN）的齿轮多故障诊断方法。该方法将齿轮故障诊断问题转化为了图像分类问题,这极大的方便了对齿轮故障的诊断。最后,本文对比了两种数据集的诊断效果,并且对齿轮诊断模型进行了可视化分析。

关键词：刮板输送机电流特征分析时频分析深度卷积神经网络故障诊断

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冲击载荷下电机-多级齿轮系统动态特性研究

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振动与冲击 2019年第19期38卷 253-260页

作者：易园园秦大同刘长钊重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 四川理工学院过程装备与控制工程四川省高校重点实验室四川自贡643000

为研究非稳态工况下电机-齿轮耦合作用机理,考虑电机电磁特性和齿轮系统扭转振动,将时变啮合刚度和啮合误差表示为齿轮转角的周期函数,建立了一个电机拖动多级齿轮系统的机电耦合模型。求得了系统的固有频率、模态振型及模态能量分布,... 详细信息

为研究非稳态工况下电机-齿轮耦合作用机理,考虑电机电磁特性和齿轮系统扭转振动,将时变啮合刚度和啮合误差表示为齿轮转角的周期函数,建立了一个电机拖动多级齿轮系统的机电耦合模型。求得了系统的固有频率、模态振型及模态能量分布,仿真分析了受冲击载荷激励时齿轮系统的扭振特性和电机电流的频谱特征,比较了不同齿轮副的使用系数和动载系数,并进行了试验验证。结果表明:冲击引发该系统产生由一阶模态主导的瞬时自由振动,电机轴、太阳轮轴和齿圈支承处的扭转变形能量较大,为系统的薄弱环节;多级齿轮耦合振动对该系统高速级影响较大,导致载荷系数呈现出从高速级向低速级逐渐减小的趋势。在稳态运行阶段和瞬态冲击阶段,齿轮系统扭振特征频率在电机电流信号中均有所体现。

关键词：多级齿轮非稳态工况扭振电流特征分析动载荷

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电动汽车电驱动系统机电耦合动态特性研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2021年第5期35卷 50-57页

作者：葛帅帅杨雨番郭栋张志刚易园园重庆理工大学车辆工程学院重庆400054 江汉大学智能制造学院武汉430056

为研究典型工况下电动汽车电驱动系统机电耦合作用机理,考虑永磁同步电机动态特性及齿轮传动系统非线性时变啮合特性,建立包括永磁同步电机动态模型和齿轮传动系统动力学模型的电动汽车电驱动系统机电耦合动力学模型。在此基础上,仿真... 详细信息

为研究典型工况下电动汽车电驱动系统机电耦合作用机理,考虑永磁同步电机动态特性及齿轮传动系统非线性时变啮合特性,建立包括永磁同步电机动态模型和齿轮传动系统动力学模型的电动汽车电驱动系统机电耦合动力学模型。在此基础上,仿真分析稳态工况、冲击载荷工况、起伏路面工况等典型工况下电动汽车电驱动系统齿轮系统扭转特性和电机定子电流的动态响应特性。仿真结果表明:驱动电机与传动系统之间存在明显的机电耦合效应;电机定子电流会受到机械传动系统啮频和转频的调制;可以通过电机定子电流监测电驱动系统齿轮传动系统的啮合振动状态。研究结果可为电动汽车电驱动系统主动减振控制策略研究提供参考。

关键词：电驱动系统电流特征分析机电耦合典型工况

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