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基本信息

作品名稱:
異步電動機轉(zhuǎn)子故障在線檢測方法及裝置
大類:
自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文
小類:
機械與控制
簡介:

項目首次將旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)(ESPRIT)與模擬退火算法(SAA)相結(jié)合應(yīng)用于異步電動機轉(zhuǎn)子斷條故障在線檢測。新方法僅需針對短時信號(1.1s),即可達到高頻率分辨力,對故障分量的頻率、幅值、初相角進行準(zhǔn)確估計。適用于負荷波動、噪聲等干擾嚴(yán)重情況下的異步電動機轉(zhuǎn)子故障在線檢測??朔藗鹘y(tǒng)檢測方法因需長時間采樣數(shù)據(jù)而易受負荷波動等因素影響的缺點。并根據(jù)新方法制作了異步電動機轉(zhuǎn)子故障檢測裝置。

詳細介紹:

一、論文簡介:
本文提出了一種基于旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)(ESPRIT)與模擬退火算法(SAA)的異步電動機轉(zhuǎn)子故障檢測新方法。首先通過仿真信號驗證,指出ESPRIT算法對于短時信號具備高頻率分辨力,可以準(zhǔn)確計算轉(zhuǎn)子故障特征分量以及其它分量之頻率;但對諸頻率分量幅值、初相角的計算欠缺準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。隨后,引入SAA確定諸頻率分量幅值、初相角,效果理想。進而,對一臺Y100L-2型3kW異步電動機完成了轉(zhuǎn)子故障檢測實驗。實驗結(jié)果表明:基于ESPRIT與SAA的異步電動機轉(zhuǎn)子故障檢測方法是切實可行的,并且因僅需處理短時(1.1s)信號即可對故障進行準(zhǔn)確、快速檢測,而適用于負荷波動、噪聲等干擾嚴(yán)重情況。
二、制作裝置:
基于新方法制作出了異步電動機轉(zhuǎn)子故障檢測裝置,已受理實用新型專利。檢測裝置由電流測試鉗、信號采集卡和計算機組成。能夠快速、靈敏、準(zhǔn)確地對異步電動機轉(zhuǎn)子故障進行在線檢測。既體現(xiàn)了新方法在嚴(yán)重干擾情況下良好的故障檢測性能,適用于負荷波動、噪聲等干擾嚴(yán)重情況,又展示了裝置本身優(yōu)異的檢測性能和推廣應(yīng)用前景。
三、創(chuàng)新點:
項目首次將現(xiàn)代頻譜估計領(lǐng)域中的旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)(ESPRIT)與優(yōu)化算法中的模擬退火算法(SAA)相結(jié)合應(yīng)用于異步電動機轉(zhuǎn)子故障在線檢測,這具有顯著優(yōu)勢:
1、針對短時信號,亦可達到高頻率分辨力;
2、在低信噪比等惡劣情況下,提供無偏譜估計;
3、對故障分量的頻率、幅值、初相角進行準(zhǔn)確估計。
基于以上的特點,本方法可以廣泛應(yīng)用于工程當(dāng)中,適用于負荷波動、噪聲等干擾嚴(yán)重情況下的異步電動機轉(zhuǎn)子故障在線檢測,具有廣闊的市場前景。
四、支撐材料:
1、論文錄用證明兩份,其中一篇為中文核心期刊
2、推薦材料五份:
楊奇遜(中國工程院院士、北京四方繼保自動化有限公司董事長)
黃其勵(中國工程院院士、國家電力公司東北公司總工程師)
陳欣(河北省電機工程學(xué)會副理事長、河北省機械行業(yè)協(xié)會會長)
裴建杰(高級工程師、河北省機械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗總站站長)
石新春(華北電力大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師)
3、實用新型專利受理書一份
4、應(yīng)用證明一份
5、教育部科技工作站查新證明一份

獲獎情況:

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
1、論文《旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)及應(yīng)用》被中文核心期刊(華北電力大學(xué)學(xué)報)錄用
2、論文《基于改進ESPRIT算法的異步電動機故障在線檢測》被《河北農(nóng)機》錄用
3、基于新方法設(shè)計制作的異步電動機轉(zhuǎn)子故障檢測裝置已受理實用新型專利(201120199735.3)
4、2011年6月,在第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品榮獲“特等獎”

作品視頻

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