【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及電機故障診斷，具體涉及一種電機轉子偏心故障預警裝置。
技術介紹
1、電機被廣泛應用于人們的生產(chǎn)生活中，確保其安全平穩(wěn)地運行具有重大意義。電機的偏心故障是指定子、轉子之間氣隙不均勻?qū)е碌囊环N故障。由于加工裝配誤差和運行中的載荷等影響，電機或多或少都會存在定子、轉子之間氣隙不均勻的問題。
2、轉子偏心故障作為一種常見故障，在電機故障中占很大比例。目前對電機轉子偏心故障預警和在線檢測的方案較多，但是未見有效的實驗裝置對電機轉子偏心故障進行準確的預警，使得電機的偏心故障研究難以深入，尤其是對電機動態(tài)偏心故障預警的研究。偏心故障會導致電機的電磁力波動增大，產(chǎn)生振動與噪聲；而電磁力波動與振動反過來會使定、轉子運動加劇，惡化偏心故障。如此迭代產(chǎn)生惡性循環(huán)，嚴重時甚至造成定轉子掃膛事故，導致電機損壞。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提供一種電機轉子偏心故障預警裝置，能夠有效對電機轉子偏心故障進行故障預警，特別是對電機動態(tài)偏心故障進行準確的預警，提高了電機轉子偏心故障判斷的準確性。
2、本專利技術采取的技術方案為：
3、一種電機轉子偏心故障預警裝置，包括以下單元：
4、檢測單元：采集運行狀態(tài)下的電機運行數(shù)據(jù)，與偏心故障狀態(tài)下的電機數(shù)據(jù)進行比較，判斷是否發(fā)生偏心故障；
5、存儲單元：儲存電機運行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)、偏心故障和報警數(shù)據(jù)，同時還存儲電機電流、電壓、速度、加速度、連續(xù)運行時間；
6、預警單元：檢
7、顯示單元：實時顯示電機運行數(shù)據(jù)，并在觸發(fā)預警提示時顯示預警信息。
8、所述檢測單元的實現(xiàn)方法，主要步驟包括：
9、s1：對采集到的電機運行信號進行預處理，包括濾波、去噪和歸一化處理，以提高信號的質(zhì)量。使用butterworth濾波器對信號進行濾波，去除高頻噪聲；然后通過離散小波變換去除信號中的干擾成分；最后進行最小-最大歸一化，將信號調(diào)整至統(tǒng)一范圍，確保后續(xù)處理的穩(wěn)定性；
10、s2：通過分析信號的時域、頻域和時頻域特征，提取反映電機運行狀態(tài)的關鍵信息。時域特征包括信號的均值、方差等統(tǒng)計量，頻域特征通過快速傅里葉變換獲取信號的頻率成分，時頻域特征則利用短時傅里葉變換分析信號的時頻分布；
11、s3：基于提取的特征數(shù)據(jù)，構建故障檢測模型。采用支持向量機進行模型訓練，通過交叉驗證優(yōu)化模型參數(shù)，并最終通過測試集驗證模型的準確性，確保對偏心故障的準確識別；
12、s4：利用孤立森林算法對電機當前的運行狀態(tài)進行異常檢測，通過計算特征值與正常狀態(tài)的基準特征值之間的差異，判斷是否存在異常，并設定合理的閾值進行故障預警。
13、進一步地，所述檢測單元包括信號傳感器，信號傳感器安裝在電機轉子轉軸上，信號傳感器分別連接顯示單元、預警單元和存儲單元，信號傳感器感應反應電機轉子轉軸轉速和偏心的信號，通過信號預處理、特征提取、模型訓練與預測、異常檢測，從而實現(xiàn)偏心故障預警。
14、所述信號傳感器通過支架設置在電機轉子轉軸上，支架與電機轉子轉軸固定，電機轉子轉軸從靜止到轉到的過程中，信號傳感器開始采集電機信號。
15、所述檢測單元和預警單元之間設置有收發(fā)模塊，所述收發(fā)模塊包括無線連接的信號發(fā)射器、信號接收器，信號發(fā)射器固定安裝在轉軸上，信號接收器連接預警單元與存儲單元；信號發(fā)射器將檢測單元的信號發(fā)送給信號接收器，信號接收器將接收到的信號傳輸給存儲單元儲存；所述預警單元還包括蜂鳴器，若檢測單元檢測到的信號與基準運行經(jīng)驗特征值有差，將通過蜂鳴器與中央顯示屏分別發(fā)出聲音和視覺警報。
16、本專利技術提出一種電機轉子偏心故障預警裝置，技術效果如下：
17、1）本專利技術有利于電機的維修人員提前對關鍵設備進行檢修，可有效避免關鍵設備發(fā)生故障而影響正常運營。
18、2）本專利技術采集并存儲電機數(shù)據(jù)，從而加大對異常數(shù)據(jù)的監(jiān)控，持續(xù)提高故障判斷的準確性。
19、3）本專利技術能夠?qū)﹄姍C的工作狀況進行自動實時檢測、維護簡單、同時能夠?qū)?shù)據(jù)進行存儲。
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1.一種電機轉子偏心故障預警裝置，其特征在于，包括以下單元：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電機轉子偏心故障預警裝置，其特征在于，所述檢測單元的實現(xiàn)方法主要步驟包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的一種電機轉子偏心故障預警裝置，其特征在于，所述檢測單元包括信號傳感器（1），信號傳感器（1）安裝在電機轉子轉軸（7）上，信號傳感器（1）分別連接顯示單元、預警單元和存儲單元，信號傳感器（1）感應反應電機轉子轉軸（7）轉速和偏心的信號，通過信號預處理、特征提取、模型訓練與預測、異常檢測，從而實現(xiàn)偏心故障預警。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種電機轉子偏心故障預警裝置，其特征在于，所述信號傳感器（1）通過支架設置在電機轉子轉軸（7）上，支架與電機轉子轉軸（7）固定，電機轉子轉軸（7）從靜止到轉動的過程中，信號傳感器（1）開始采集電機信號。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種電機轉子偏心故障預警裝置，其特征在于，所述檢測單元和預警單元之間設置有收發(fā)模塊，所述收發(fā)模塊包括無線連接的信號發(fā)射器（6）、信號接收器（9），信號發(fā)射器（6）固定安裝在電機轉子轉軸（7）上，
...【技術特征摘要】
1.一種電機轉子偏心故障預警裝置，其特征在于，包括以下單元：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電機轉子偏心故障預警裝置，其特征在于，所述檢測單元的實現(xiàn)方法主要步驟包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的一種電機轉子偏心故障預警裝置，其特征在于，所述檢測單元包括信號傳感器（1），信號傳感器（1）安裝在電機轉子轉軸（7）上，信號傳感器（1）分別連接顯示單元、預警單元和存儲單元，信號傳感器（1）感應反應電機轉子轉軸（7）轉速和偏心的信號，通過信號預處理、特征提取、模型訓練與預測、異常檢測，從而實現(xiàn)偏心故障預警。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種電機轉子偏心故障預警裝置，其特征在于，所述信號傳感器（1）通過支架設置在電機轉...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：付文龍，阿日希，廖偉清，李帥，
申請(專利權)人：三峽大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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