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基于DSO-2100的异步电机故障诊断系统研制

作　者: 吕志香
导　师: 张春喜
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 电机故障电流检测故障诊断转子偏心
分类号: TM343
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 208次
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内容摘要

电机是现代社会生产中应用最广泛的一种驱动机械,各国研究人员已经对其故障检测问题作了许多研究。本文在前人研究的基础上对感应电机常见故障的类型和诊断方法进行了总结,并研制了一套电机故障诊断系统。常见的电机故障有定转子绕组匝间短路、相间短路和绕组接地、转子断条和端环断裂、转子偏心等。常见的故障诊断方法有电流检测法、感应电压检测法、转矩谐波检测法、转速检测法、轴向磁通和轴向振动检测法,其中电流检测法采用最为普遍。本系统在硬件设计方面利用了虚拟数字示波器DSO-2100,通过手钳式霍尔电流传感器将电机运行时的定子电流信号转换成电压信号,经过滤波电路获取有用信号,再将采集的信号存入DSO-2100 的静态RAM 中,通过并口将采集数据存入计算机,便于进行分析研究。在软件设计方面使用了可视化编程语言C++ Builder,利用DSO-2100开发库对其控制软件进行了二次开发。并增加了信号的频谱分析功能,即通过对电机定子电流信号故障特征频谱变化的分析,识别出电机出现故障的类型以及原因。试验证明,本系统结构简单,诊断效果比较理想,具有一定的实用性和可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 设备故障诊断技术的产生和发展背景  8-9
  1.2 故障诊断技术的发展概况  9-11
    1.2.1 国外故障诊断技术发展概况  9-10
    1.2.2 国内故障诊断技术的研究和开发情况  10-11
  1.3 研究的目的、意义以及主要内容  11-13
第2章电机故障的类型和诊断原理  13-25
  2.1 电机故障的类型  13
  2.2 电机故障诊断的几种常用技术  13-14
  2.3 电机故障原因分析  14-17
    2.3.1 定子铁心的故障  14
    2.3.2 绝缘故障  14-15
    2.3.3 异步电机转子绕组故障  15-17
  2.4 电机故障诊断原理  17-24
    2.4.1 转子断条诊断原理  17-19
    2.4.2 转子气隙偏心诊断原理  19-24
  2.5 本章小结  24-25
第3章故障检测系统硬件设计  25-35
  3.1 开关电容滤波与RC 有源滤波比较  25-28
    3.1.1 RC 有源滤波  25
    3.1.2 开关电容滤波器  25-26
    3.1.3 滤波芯片MF10 介绍  26-28
  3.2 硬件电路设计  28-32
    3.2.1 信号滤波电路设计  28-30
    3.2.2 直流电源设计  30
    3.2.3 时钟信号电路设计  30-32
  3.3 信号采集电路  32-34
  3.4 本章小结  34-35
第4章故障诊断系统软件设计  35-54
  4.1 DSO-2100 虚拟数字示波器自测试  35-37
    4.1.1 计算机并口检测  35-36
    4.1.2 并口与DSO-2100 连接检测  36-37
  4.2 数据采集  37
  4.3 信号处理  37-49
    4.3.1 数字滤波器的设计  38-42
    4.3.2 频谱分析  42-49
  4.4 特征频率识别  49
  4.5 辅助软件设计  49-53
    4.5.1 动态链接库(DLL)的应用  49-51
    4.5.2 文件操作  51-53
    4.5.3 软件封装  53
  4.6 本章小结  53-54
第5章试验结果分析  54-60
  5.1 试验现象  54-57
  5.2 试验数据分析  57-59
  5.3 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-65
攻读硕士学位期间发表的学术论文  65-66
致谢  66

基于DSO-2100的异步电机故障诊断系统研制

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