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轮毂电机试验台诊断用状态参数的选取

2021-08-17 16:43:27

文章摘要:

状态参数是表征轮毂电机运行状况与工作性能的指标,一般是一些可测的物理量和化学量,如轮毂电机的振动、噪声、电压、电流与转速等信号,这些信号是电机自身状态

状态参数是表征轮毂电机运行状况与工作性能的指标,一般是一些可测的物理量和化学量,如轮毂电机的振动、噪声、电压、电流与转速等信号,这些信号是电机自身状态的量化,均能从不同方面、程度上表征电机的运行状况与工作性能。而在众多的电机工作参数中,并非所有的状态参数均能灵敏的对电机的状态变化反映,故在对轮毂电机的某类故障进行诊断时,应优先选取能敏感感知该类故障发生时电机状态变化的状态信号,我们称为诊断用状态参数,诊断用状态的参数评判电机的状态变化与故障程度。
在选择诊断参数时应遵循以下的原则,全面综合地进行评估与选取。
(1)灵敏性:是指轮毂电机的状态微小变化时,诊断参数能及时的产生相应改变,灵敏性反应了诊断参数对诊断对象状态映射的敏锐程度,应优先选用灵敏度性高的参数以提高诊断准确性。
(2)稳定性:是指在测试环境与条件保持不变时,多次重复试验的结果稳定。诊断参数的稳定性越好,得出的诊断结果的离散程度也就越低,更加具有可信度。
(3)信息性:信息性是指诊断参数对诊断对象状态所包含的程度。诊断参数的信息性好,意味着该参数能更加全面的揭示对象的特征和现象。
(4)经济性:是指获得诊断参数的测量值所需要的诊断作业费用的多少,包括人力、工时、场地、仪器、设备和能源消耗等项费用。经济性高的诊断参数,所需要的诊断作业费用低。此外,经济性中包含了参数的易检测性,检测难度高的特征参数需要花费更多的工时人力与更精密的仪器。
电气故障大多表现在电信号上,造成其电流/电压的幅值或是频率变动,进而影响电机的输出转速与转矩的变化;而机械故障最主要的表征信号为其振动与噪声,此外,电机的结构或装配关系的改变可能会引起定转子之间的气隙产生变化,相应的磁场状态也会有所变动。此外,大部分电气故障与机械故障均会引起振动信号的改变。
从诊断用状态参数的选取原则上分析,振动信号具有灵敏性高、稳定性好等优点,作为主要的特征参数被广泛使用在各类故障诊断研究与实际应用中,且其易于通过经济性较好的加速度传感器获取,此外振动信号中囊括了电机大部分的电器故障与机械故障的多重信息,具有较好的信息性。