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基于全息譜的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷分析
（作者未知） 2011/3/11
摘 要:在方程分析法相似原則的基礎(chǔ)上,設(shè)計出大型汽輪發(fā)電機(jī)的模擬轉(zhuǎn)子系統(tǒng),用該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對信號進(jìn)行多通道采集,然后分別將采集信號的水平和垂直幅頻圖進(jìn)行分解,分解后按不同階次進(jìn)行組合得到二維和三維全息譜圖,對
得到的全息譜圖進(jìn)行分析,從而達(dá)到對系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的目的,分析結(jié)果令人滿意�？梢�,全息譜圖可以豐富旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷系統(tǒng)知識庫中的振動特征信息,對于更準(zhǔn)確地診斷發(fā)電設(shè)備中的故障具有一定意義。
關(guān)鍵詞:汽輪發(fā)電機(jī);全息譜;旋轉(zhuǎn)機(jī)械;故障診斷
機(jī)械設(shè)備中大部分是旋轉(zhuǎn)機(jī)械,它覆蓋著動力、電力、化工、冶金及機(jī)械制造等重要領(lǐng)域,是工廠的關(guān)鍵設(shè)備,而轉(zhuǎn)子系統(tǒng)則是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的重中之重部件,其工況不僅影響機(jī)器設(shè)備本身的運(yùn)行,而且還會給后續(xù)生產(chǎn)造成損失,嚴(yán)重時將會對國民經(jīng)濟(jì)造成重大損失,甚至導(dǎo)致機(jī)毀人亡事故。為保證機(jī)組安全運(yùn)行,降低機(jī)組維修費(fèi)用和提高機(jī)組利用率,大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的研究受到了研究者和工業(yè)部門的重視[1-5]。
目前國外對大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械比較廣泛應(yīng)用的監(jiān)測方法仍然是FFT幅值譜、軸心軌跡、瀑布圖、趨勢圖等[8]。
上述方法的缺點(diǎn)是分析結(jié)果不直觀;幅值譜和相位譜分離;相位譜誤差太大;孤立考慮轉(zhuǎn)子在垂直和水平方向的振動;時域中,軸心軌跡受很大噪聲干擾;復(fù)雜軌跡,不能提取故障特征等[9-10]。而全息譜能夠很好地反映轉(zhuǎn)子一個支承面的振動情況,精確又直觀。
1 全息譜介紹
全息譜是從傅里葉譜的基礎(chǔ)上發(fā)展獲得的。將傅里葉譜在頻域中按一定規(guī)則合成,就可以獲得二維、三維全息譜。也就是說,全息譜是一種將機(jī)組的振動信號在完成頻域轉(zhuǎn)換后,進(jìn)一步將頻域上的譜線加以集成而形成的譜圖或軸心軌跡。因此,它是一種在頻域中融合信息的方法,處理對象主要是平穩(wěn)信號[10]。
1·1 二維全息譜提供的轉(zhuǎn)子振動信息
二維全息譜不但提供了轉(zhuǎn)子振動信息的幅值,而且也反映了它們之間的相位關(guān)系,是幅、頻、相的有機(jī)結(jié)合和高度綜合,具體提供了轉(zhuǎn)子振動的下列信息:
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