隨著稀土永磁材料!電力電子!控制理論的進(jìn)步,無刷直流電機(jī)近年來發(fā)展迅速,被廣泛應(yīng)用在航空航天!數(shù)控機(jī)床!伺服系統(tǒng)!工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域"與其他類型電機(jī)相比較,無刷直流電機(jī)具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,調(diào)速范圍寬,轉(zhuǎn)矩系數(shù)大,運(yùn)行效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)"但是一旦電機(jī)發(fā)生故障,將會(huì)對系統(tǒng)造成較大的影響"在電機(jī)的所有故障中,機(jī)械類的故障占60%,約有80%的機(jī)械故障會(huì)導(dǎo)致電機(jī)偏心川,故有必要對電機(jī)的故障進(jìn)行早期的在線監(jiān)測,以便采取措施進(jìn)一步提高電機(jī)的可靠性"本文采用定子電流頻譜分析法,對不同控制方桉下,無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)偏心故障進(jìn)行研究"理想情況下,電機(jī)的定轉(zhuǎn)子軸心位于同一個(gè)圓心點(diǎn),其徑向最小氣隙長度在空間是固定的,當(dāng)由于轉(zhuǎn)子軸彎曲!臨界速度時(shí)的機(jī)械共振!軸承磨損等原因?qū)е露ㄞD(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻時(shí),就會(huì)發(fā)生偏心故障〔。j"它包括動(dòng)態(tài)偏心和靜態(tài)偏心,如果偏心的程度進(jìn)一步加大,所產(chǎn)生的不平衡磁拉力將會(huì)使電機(jī)的定轉(zhuǎn)子相互摩擦,最終導(dǎo)致電機(jī)的損壞〔?!?

近年來,電機(jī)故障檢測方面的研究有了較大的發(fā)展,但是大部分的故障檢測方法針對開環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì),對閉環(huán)系統(tǒng)不太適用"閉環(huán)控制系統(tǒng)本身對故障有一定的抑制作用,會(huì)給故障的檢測帶來很大的難度"文獻(xiàn)[48中對閉環(huán)控制影響故障信號(hào)做了理論推測:電機(jī)的故障可以作為設(shè)備參數(shù)變化而被辨識(shí),由于控制器在有故障的情況下仍然迫使受控變量趨近參考值,所以控制器輸出變化反映了故障的存在和類型,但文中缺乏相應(yīng)的論證"文獻(xiàn)75〕通過彷真,證明了閉環(huán)系統(tǒng)會(huì)給故障的檢測帶來一定的影響,但采用的模型較為抽象,并沒有給出控制系統(tǒng)對具體故障的影響程度"本文首先對無刷直流電機(jī)動(dòng)態(tài)偏心故障時(shí)的定子電流做頻譜分析,驗(yàn)證了轉(zhuǎn)子偏心故障的特征頻率可以作為故障檢測的手段,然后搭建了無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)模型,通過求取不同控制方桉時(shí)的故障特征頻率幅值,來研究控制系統(tǒng)對故障信號(hào)的影響"本文得到的相關(guān)結(jié)論能夠?yàn)楣こ躺系墓收蠙z測提供理論參考依據(jù)。
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