短时数据下利用双HTLS参数估计的异步电机转子断条故障.PDF

第 37 卷 第 1 期 电 力 自 动 化 设 备 Ｖｏｌ．37 Ｎｏ．1 ２０ 17 年 1 月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Jan. ２０ 17 短时数据下利用双 HTLS 参数估计的异步电机 转子断条故障诊断 ， ， 王 臻 1 2 ，李 承 1 2 ，陈 旭 2 ，李 惠章 2 ，王 蕾 2 （1. 华 中科技 大 学 强 电磁 工程 与新技 术 国家重 点 实验 室 ，湖 北 武 汉 430074 ； 2. 华 中科技 大 学 电气与 电子 工程 学院 ，湖 北 武 汉 430074 ） 摘 要 ： 传 统基 于傅 里 叶分析 的算 法 ，其 频谱 分辨 率 受 限 于数 据 长度 ，对 此 ，提 出一 种 在 短 时数 据 下利 用双 HTLS 算法进行异步 电机 转子 断条故 障诊 断的方法。 利 用 HTLS 算法 中的 Hankel 矩 阵左奇异子矩 阵的平移 不 变性质 ，准确估 算 出基 波幅值 、频 率 、相位 参数 ；然后 利 用基 波参数 构造基 波表 达 式 ，将 其从 定子 电流原 始信 号 中剔 除 ，从 而得 到残余 电流 ；对残余 电流再 次进行 HTLS 参数估 计 ，辨识 出故 障成分 的参数 ，并有 效抑 制噪 声 的影响 。 对 不 同数 量 的转子 断条故 障进行 实验验证 ，结果表 明双 HTLS 算 法具有 高鲁棒 性 的优 点 ，且 适 用 于噪 声背景及短 时数据 下的转子 断条故 障检 测 。 关键词 ： 异 步 电机 ； 转子 断条 ； 故 障诊 断 ； 双 HTLS ； 参数估计 ； 总体 最 小二乘 法 ； 短 时数据 ； 基 波 中图分 类号 ： TM ３０７ 文献标识码 ： A DOI ： 10.16081／ j .issn.1006－6047.20 17.0 1.029 0 引言 计误差 。 为此 ，首先利用 HTLS 算法对定子 电流信号 进行基波参数检测 构造基波表达式并将其从定子 电 ， 异 步 电机 转 子 断 条 故 障 约 占电动 机 总 故 障 的 流信号 中剔 除 得到反 映故 障信息 的残余 电流时域序 ， 10 % ，对 其 进 行 可靠 诊 断 的相关 研 究 具 有 较 强 实 用 列 ；对 残余 电流再 次使 用 HTLS 算 法 ，计算 出故 障参 ［ ］ 价值 1 当异步 电机转子发生断条故 障后 会在基频 。 ， 数 ，得 到故 障信息 。 附近产生频率 为 （ ） （其 中 为转差率 ， 为基 1± 2ks f 1 s f 1 频 ）的故 障特 征 分 量 ，因其 转 差 率 s 较 小 ，且 该 故 障 1 HTLS 算法 特征分量 的幅值微弱 ，与基频 幅值 之 比一般 为 0.0 1~ 对于一个观测到 的典 型信号 假设其 由任意 个