【摘要】:现代工业生产中,约70%的動力来源是电动机,而交流异步电动机又是电动机的主流类型;电动机常见故障有匝间短路、轴承故障和转子断条:本文以三相异步交流电动机嘚转子断条故障为研究对象,致力于嵌入式系统就业前景三相异步交流电动机转子断条故障检测系统的研究本文主要工作:研究、提出运算速度快、估计精度高的转子断条故障检测方法;开发设计出一套嵌入式系统就业前景转子故障检测系统。在转子故障检测方法方面,从经典的FFT算法的分辨率与采样时间的矛盾出发,引入空间谱估计技术估计故障特征分量的频率,并与优化算法结合进一步估计特征分量的幅值首先将精简四阶累积量多重信号分类法和混合遗传算法(Hybrid
Algorithm,HGA)结合,提出一种新型异步电机转子断条检测方法。利用于基于四阶累积量的MUSIC可有效抑制噪声,擴展信号阵元,改善频谱估计性能,以高频率分辨率提取定子电流信号中的转子断条故障特征分量及主频分量的频率;利用混合遗传优化算法估計各频率分量的幅值和初相位为提高算法的快速性,根据四阶累积量矩阵构成规律,提出一种改进方法去除矩阵数据冗余,极大减小了计算量;針对遗传算法易早熟和后期收敛较慢的缺点,引入单纯形法。其次,利用旋转不变信号参数估计技术(Estimation
technique,ESPRIT)的高频率分辨力特性,精确提取定子电流信號中转子断条故障特征分量及其它分量的频率,但因无法对其幅值和初相位进行有效估计为解决此问题,尝试应用扩展Prony算法确定各频率分量嘚幅值和初相位。仿真及实验结果表明,提出的两个检测新方法应用在异步电动机转子断条故障检测是有效的,且因算法简单、运行耗时短亦鈳用于在线检测在转子断条检测系统方面,提出了以OMAP-L138为核心处理器的笼型异步电动机转子断条故障嵌入式系统就业前景检测系统的设计方案。从硬件和软件两个方面详细阐述了人机交互界面、数据采集模块和双核通信机制的开发过程:运用Qt软件编写人机交互界面并移植到开发板中;利用ADS8556芯片实现信号数据采集功能;基于共享内存搭建了双核数据通信机制该方案充分利用了OMAP双核的优点,ARM主要用来控制硬件资源与任务調度,DSP主要用于数据处理等各种实时任务。对于数据采集、双核通信部分的重要性能进行了实验测试,结果表明本设计可满足现代工业对电机故障检测系统的可靠性、实时性的性能要求
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM343