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( ) 电机滚动轴承故障诊断的新方法 《中小型电机》1996, 23 5 电机滚动轴承故障诊断的新方法 ( ) 清华大学 100084 　邱阿瑞 　　摘要　基于希尔伯特变换解调原理, 提出一种对电机滚动轴承振动信号进行包络处理的 方法, 它根据振动信号、解析信号和包络函数在频域上的关系来制定算法, 并同时在频域上直 接实现带通滤波, 而不用在时域上对信号进行滤波。最后从包络谱中提取轴承故障特征信息, 达到诊断电机滚动轴承故障的目的。 叙词　故障诊断　滚动轴承　电机 　　1 引　言 动体或外圈出现点蚀、裂纹或剥落等, 轴承将 滚动轴承故障是电动机较为常见的故障 产生周期性冲击, 这些周期性冲击的频率就 [ 1 ] 之一。据有关电厂统计 , 高压电动机发生的 是轴承各部件的故障特征频率。由于冲击信 各类故障中, 轴承故障约占 13, 而电动机中 号的宽频带性质, 它将激起电动机轴承结构 绝大多数使用滚动轴承, 所以研究滚动轴承 及传感器本身在各自的固有频率上发生谐 故障诊断具有现实意义。 振。此时, 从振动传感器获取的振动信号既有 滚动轴承故障诊断的方法有多种, 但从 滚动轴承故障的源信号, 又包含有电动机轴 实用角度出发, 仍以振动诊断为主。采用振动 承结构系统固有振动信号以及传感器本身的 法的优点在于振动发自轴承本身, 不需另加 固有振动信号等。通常, 滚动轴承故障特征频 信号源, 测试方便, 能进行在线检测, 可以发 率比较低, 在 1kH z 以下; 而电机轴承结构系 现轴承的初期故障。当然, 要对滚动轴承进行 统的固有频率约从数 ～ 数十 ; 传感 kH z kH z 可靠的诊断, 仍需要正确地掌握振动信号的 器本身的固有频率更高, 如压电式加速度传 测试方法和诊断技术。 感器, 其固有频率达数十 kH z 以上。 当滚动轴承发生损伤故障时, 如内圈、滚 因为低频段信号的噪声干扰大、信噪比 P 2 f 曲线, 可以扩大电机的调速范围和电机的 　 = 1- P 2 + P cu 1+ P cu2 + P F e + P j 输出功率。在综合考虑异步电机的损耗、发 由于随f 增加, 尽管有些损耗增加, 效 热、耐压等因素后, 一般可使电机运行在f 1 率变化不大, 甚至更高。 = 1 5 N , 1 = 1 5 ×220 = 330 的工作状 f U V ( ) 　　 4 由于电机的总损耗增加, 电机的发热 态, 即使异步电机在恒转速负载时的调速范 情况会有一些加剧, 但转速亦增加, 冷却效果 围增加 50% , 输出功率也增加 50% 左右。 改善。因此, 发热问题并不十分突出, 但仍应 参考文献 引起重视。