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輪轂電機試驗臺故障診斷功能設計

2022-02-07 10:18:25

試驗臺的故障診斷功能需要盡可能全面地模擬輪轂電機各類常見故障,形成系統完備的故障診斷功能,即其既能滿足輪轂電機的電氣故障研究,同時也能對其機械故障及表現特征進行提取與分析,更重要的是,作為特殊的輪轂電機試驗臺功能,務必要建立相應的標準化流程,用于規范故障診斷分析與試驗操作流程,規避人為操作引入的試驗系統誤差帶來的診斷功能失常,為后期的標準化故障診斷模型庫的建立提供基礎。
考慮到電氣故障與機械故障由于其形成機理大相徑庭,故在設計兩者故障診斷模擬方案時,需要基于試驗臺分別對兩類故障進行獨立設計與研究。在進行電氣故障診斷研究時,首先,建立正常狀態的理論電機模型,通過設置對應的參數進行仿真,觀測其在設定工況下的理論狀態信號變化,仿真的信號作為理論正常信號用于后期試驗數據的對比,從而分析試驗數據的可靠性和排除粗大誤差。隨后,在正常狀態模型的基礎上增加相應的故障變量,獲取故障狀態下電機的特征信號表現形式,此時通過初步對比分析確定在該類故障下,表現更敏感的信號作為特征參數進行進一步測取,如電壓或電流信號等。在上述理論分析的基礎上,開展故障模擬試驗,通過恰當的故障模擬方案定量模擬故障程度,并采集各類試驗狀態信號,通過對比仿真與試驗數據的變化及趨勢,分析試驗系統的誤差與噪聲,在進行系統的修正調試與數據濾波處理后,試驗數據即可用于建立輪轂電機的故障診斷模型。
區別于電氣故障,輪轂電機的機械故障形成過程漫長、機理較為復雜,且其原因大多可以歸結于安裝誤差、疲勞磨損與強干擾沖擊等因素,故機械故障的診斷更加側重于輪轂電機的狀態信號準確提取而非故障原因與形成過程分析。
輪轂電機狀態信號的準確提取研究,主要分為“去粗”與“取精”兩個主要部分,其中“去粗”指排除輪轂電機之外的噪聲振動信號,消除或降低來自于外界環境的振動干擾;“取精”則是通過設置敏感的振動測點精確的獲取電機自身狀態的變化信息?!叭ゴ秩【钡臋C械故障特征獲取的方法亦可為后期實車試驗的提取技術提供參考,獲取敏感性高、信息性強的狀態信號作為故障診斷特征參數,提高輪轂電機的故障診斷可靠性。

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