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輪轂電機試驗臺診斷用狀態參數的選取

2022-02-03 16:23:39

狀態參數是表征輪轂電機運行狀況與工作性能的指標,一般是一些可測的物理量和化學量,如輪轂電機的振動、噪聲、電壓、電流與轉速等信號,這些信號是電機自身狀態的量化,均能從不同方面、程度上表征電機的運行狀況與工作性能。而在眾多的電機工作參數中,并非所有的狀態參數均能靈敏的對電機的狀態變化反映,故在對輪轂電機的某類故障進行診斷時,應優先選取能敏感感知該類故障發生時電機狀態變化的狀態信號,我們稱為診斷用狀態參數,診斷用狀態的參數評判電機的狀態變化與故障程度。
在選擇診斷參數時應遵循以下的原則,全面綜合地進行評估與選取。
(1)靈敏性:是指輪轂電機的狀態微小變化時,診斷參數能及時的產生相應改變,靈敏性反應了診斷參數對診斷對象狀態映射的敏銳程度,應優先選用靈敏度性高的參數以提高診斷準確性。
(2)穩定性:是指在測試環境與條件保持不變時,多次重復試驗的結果穩定。診斷參數的穩定性越好,得出的診斷結果的離散程度也就越低,更加具有可信度。
(3)信息性:信息性是指診斷參數對診斷對象狀態所包含的程度。診斷參數的信息性好,意味著該參數能更加全面的揭示對象的特征和現象。
(4)經濟性:是指獲得診斷參數的測量值所需要的診斷作業費用的多少,包括人力、工時、場地、儀器、設備和能源消耗等項費用。經濟性高的診斷參數,所需要的診斷作業費用低。此外,經濟性中包含了參數的易檢測性,檢測難度高的特征參數需要花費更多的工時人力與更精密的儀器。
電氣故障大多表現在電信號上,造成其電流/電壓的幅值或是頻率變動,進而影響電機的輸出轉速與轉矩的變化;而機械故障最主要的表征信號為其振動與噪聲,此外,電機的結構或裝配關系的改變可能會引起定轉子之間的氣隙產生變化,相應的磁場狀態也會有所變動。此外,大部分電氣故障與機械故障均會引起振動信號的改變。
從診斷用狀態參數的選取原則上分析,振動信號具有靈敏性高、穩定性好等優點,作為主要的特征參數被廣泛使用在各類故障診斷研究與實際應用中,且其易于通過經濟性較好的加速度傳感器獲取,此外振動信號中囊括了電機大部分的電器故障與機械故障的多重信息,具有較好的信息性。

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