形态学降噪在转子分形故障状态识别中的应用

将描述混沌运动的关联维数用于转子系统振动信号分析,并针对现场实测振动信号中存在的噪声污染,引入形态滤波器对信号进行降噪处理。分析比较降噪前后转子4种状态(正常、油膜涡动、局部碰摩、全周碰摩)下信号的关联维数,结果表明利用含有噪声信号的关联维数来描述系统的特征行为是不可靠的,对现场实测信号进行降噪处理是必要的。形态滤波器具有良好的降噪效果,降噪后关联维数有效地反映和区分了转子的不同状态。将降噪后的关联维数作为转子故障诊断中识别故障、判断运行状态的特征量是可行的。     

谐波小波滤波在旋转机械信号分析中的应用

由于谐波小波具有良好的盒形频谱特性,应用谐波小波可以将非平稳振动信号既不交叠又无遗漏地分解到相互独立的频带上去,特定频段的成分与信号的其它频率成分通过谐波小波分解被分离了,再进行重构就可将特定频段的成分提取出来,实现谐波小波滤波.     

基于第二代小波变换的旋转机械振动信号去噪

旋转机械故障振动信号存在不同形式的波形特征,传统小波去噪中,小波分解的结果与所采用的小波基函数有关,选用不适当的小波基函数会冲淡振动信号的局部特征信息,而造成原始信号的部分有用的细节信息丢失。为了克服上述缺陷,提出一种基于第二代小波变换的振动信号预处理方法,即针对分析信号的局部特征,以预测方差最小为目标,对每个样本选择最佳的预测算子,使小波基函数始终能够匹配信号的局部特征。仿真试验表明,该方法克服了传统小波去噪中降噪信号丢失了部分细节信息的缺点,不仅可有效去除振动信号的噪声,而且能够为保留信号的局部信息。     

自适应最大相关峭度解卷积方法及其在轴承早期故障诊断中的应用

滚动轴承处于早期故障阶段时,特征信号微弱,并且受环境噪声影响严重,因此故障特征提取困难。针对这一问题,提出了基于自适应最大相关峭度解卷积的滚动轴承早期故障诊断方法。利用粒子群算法优良的寻优特性,并行搜寻最大相关峭度解卷积算法的影响参数,自适应地实现最佳的解卷积效果。故障信号通过影响参数优化的最大相关峭度解卷积算法处理后,冲击特性会得到增强,对解卷积信号做进一步包络解调分析,通过分析包络谱中幅值突出的频率成分可最终判定故障类型。仿真和实测信号分析结果表明,该方法可有效提取滚动轴承早期故障微弱特征频率信息。     

汽轮发电机气隙偏心故障下的定子受力分析

本文对汽轮发电机气隙偏心故障前后的定子受力进行了理论分析、有限元仿真计算和力学响应验证。首先对气隙偏心故障前后的定子单位面积磁拉力进行了理论分析,得到了磁拉力的主要频率成分和激励特性;然后在电机有限元软件Ansoft中建立了正常及气隙偏心故障的汽轮发电机求解模型,计算得到了正常及故障下定子单位面积磁拉力的时域波形及频谱图;最后,将实验室SDF-9型故障模拟发电机上测取的气隙偏心故障下定子振动响应与磁拉力理论解析公式、有限元仿真数据进行了对比,结果基本一致。分析表明:正常情况及气隙偏心故障下发电机定子主要承受直流力和二倍频磁拉力,气隙偏心故障将使定子直流力与二倍频磁拉力均增大,偏心程度越大,幅值增长越明显,对应地,定子二倍频振动越剧烈。     

发电机气隙静态偏心对电磁转矩的影响

针对发电机气隙静态偏心前后的电磁转矩特征进行了理论分析、仿真计算和动模实验验证。首先,对发电机气隙静态偏心前后的电磁转矩进行了理论推导,得到了两种运行状态下电磁转矩的具体表达式;然后,分别应用Matlab和有限元软件Ansoft针对实验室MJF-30-6型动模机组的具体参数进行了数值计算和建模仿真,并将所得结果与实验数据进行了对比,三者基本吻合。分析表明:气隙静偏心将引发电磁转矩产生二倍频波动,同时将使电磁转矩的平均值有所增大,但鉴于气隙偏心的数值较小,其增幅很小;随着静偏心程度的加剧,电磁转矩的二倍频波动程度将加剧,同时平均值增幅将扩大。本成果可在现有基础上丰富气隙静偏心故障的诊断判据,为该故障的监测与控制提供方便。     

基于谱峭度与变分模态分解的转子微弱不对中故障诊断

针对噪声干扰下转子微弱不对中故障特征难以提取的问题,提出一种谱峭度与变分模态分解的转子故障诊断方法。该方法首先利用谱峭度(Spectral Kurtosis)滤除信号背景噪声以强化故障特征相关信号分量,然后通过变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)将转子振动信号分解为一系列本征模态分量并对各分量进行频谱分析,提取转子的故障特征。将该方法应用到转子不对中故障实验数据中,结果表明,该方法能有效提取出转子微弱不对中故障特征,并且结果要优于基于谱峭度与经验模态分解(EMD)方法的分析结果。     

300MW汽轮发电机组扭振的模拟试验研究

对东方３００ＭＷ汽轮发电机组的扭振进行了模拟试验研究,设计并制造了扭振模拟机及其扭振试验与测试系统,测试并分析了该模拟机的扭振特性。试验结果表明,扭振模拟机的前几阶扭振固有频率和振型与被模拟对象基本吻合,可以用来研究被模拟对象的扭振响应特性及其与电系统的耦合互作用规律。     

机械设备远程故障诊断系统的发展与实现

远程故障诊断系统是国内外设备诊断的发展方向,在介绍机械设备远程诊断系统的分布控制的基础上,讨论了远程监测诊断系统的组成、网络体系和运行模式.引入CAN总线,实现了远程监测诊断系统的分布控制.该远程监测诊断系统能够沟通管理部门-运行现场-诊断专家-设备制造厂之间的信息,缩短收集故障信息的时间,提高故障诊断的效率,并有利于数据积累和资源共享.     

汽轮机启动过程中的振动故障分析与处理

以某电厂大修后启动调试的过程中出现不稳定振动故障及处理方案为例,通过对机组进行数据采集分析,得知振动故障为高压缸转子存在较大的质量不平衡,并采取现场动平衡措施,改善了转子振动情况。