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基于CBR的轧机泵站电机故障诊断系统研究

作　者: 王星
导　师: 黄志坚
学　校: 广东工业大学
专　业: 机械电子
关键词: 电机振动案例推理故障诊断
分类号: TG333
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
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内容摘要

异步电机是一种重要的动力设备,它广泛的应用于各行各业。轧钢厂泵站电机发生故障或者停止运行,不仅会损坏电机本身,而且会影响到整个轧钢厂的设备运行,降低产品质量和企业生产效率,甚至会危及人身安全,给企业造成巨大的经济损失。通过对电机的检测,及时发现电机故障,并防止故障恶化,减少突发事故造成的停机,尽量发挥企业的生产潜能。因此,有必要对电机进行故障诊断。本课题针对广州珠江钢铁有限责任公司轧机泵站电机故障多发,巡检维修人员故障诊断知识有限的状况,在查阅大量电机故障诊断的文献基础上,结合公司现场实际情况,利用公司现有的检测仪器,采用振动检测方法,运用案例推理技术,开发了一套离线的异步电机振动故障诊断系统。该诊断系统降低了对电机检修人员的技能水平要求,实现了维修经验共享,使电机故障诊断更加科学化和现代化。本文的组织结构为：首先,第一章综述了本课题的研究背景、来源,阐述了电机故障诊断的发展历史以及国内外的研究现状和发展趋势。其次,在介绍异步电机的基本结构、工作原理、振动信号采集以及常见的振动故障形式的基础上,第二章总结了各类振动的故障特征和故障原因,为电机故障诊断提供了理论依据,并运用Matlab仿真了常见的振动故障特征频率的频谱图。再次,第三章对案例推理技术的基本工作原理和关键技术进行了归纳总结,将案例推理技术应用于电机的振动故障诊断中,并对案例的检索算法进行了改进。最后,第四章介绍了如何采用C#程序设计语言,以SQL Server2005作为后台数据管理库,完成系统的设计开发,并对系统性能进行了实例验证。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
Contents  10-13
第一章绪论  13-21
  1.1 课题研究背景、来源及意义  13-14
    1.1.1 课题研究背景  13
    1.1.2 课题来源  13-14
    1.1.3 课题研究意义  14
  1.2 电机故障诊断的国内外研究现状  14-19
    1.2.1 电机故障信号采集方法  15-16
    1.2.2 电机故障诊断方法  16-19
    1.2.3 电机故障诊断发展方向  19
  1.3 本课题主要研究内容  19-21
第二章基于振动信号的异步电机故障分析  21-38
  2.1 异步电机基本结构及工作原理  21-23
    2.1.1 异步电机的基本结构  21-22
    2.1.2 异步电机的工作原理  22-23
  2.2 轧机泵站机组及检测设备概述  23
  2.3 异步电机振动信号采集及测定要求  23-25
    2.3.1 电机振动信号的采样定理  23
    2.3.2 电机振动特征量的选择及测点布置  23-24
    2.3.3 轴承座振动限值  24-25
  2.4 异步电机常见振动故障机理与振动特征分析  25-36
    2.4.1 定子异常故障产生的电磁振动  26-27
    2.4.2 转子绕组松动故障引起的电磁振动  27
    2.4.3 气隙偏心故障引起的电磁振动  27-29
    2.4.4 转子不平衡故障引起的机械振动  29-30
    2.4.5 转系不对中故障引起的机械振动  30-31
    2.4.6 定转子摩擦故障引起的机械振动  31-32
    2.4.7 转子弯曲故障引起的机械振动  32-33
    2.4.8 滚动轴承缺陷引起的机械振动  33-34
    2.4.9 机械松动故障引起的机械振动  34-36
  2.5 小结  36-38
第三章基于案例推理的电机故障诊断系统设计  38-53
  3.1 案例推理技术(CBR)的基本原理  38-39
  3.2 案例推理技术(CBR)的关键技术  39-42
    3.2.1 案例库的构建  39-40
    3.2.2 案例的索引与检索  40-41
    3.2.3 案例的修改  41
    3.2.4 案例的学习  41-42
  3.3 电机振动故障案例库的设计  42-48
    3.3.1 电机振动故障案例的表示  42-45
    3.3.2 电机振动故障案例的组织  45-46
    3.3.3 电机振动故障案例库的建立  46-48
  3.4 电机振动故障案例的索引和检索  48-51
    3.4.1 电机振动故障案例的索引  48
    3.4.2 电机振动故障案例的检索策略  48-51
  3.5 电机振动故障案例的修改与学习  51-52
  3.6 小结  52-53
第四章电机振动故障诊断系统开发及应用  53-65
  4.1 系统需求分析  53-54
    4.1.1 企业需求分析  53
    4.1.2 技术需求分析  53-54
  4.2 系统开发特色  54-55
  4.3 系统数据库的设计  55
  4.4 系统的功能结构设计及人机界面  55-59
    4.4.1 系统的功能结构设计  55-56
    4.4.2 系统的人机界面设计  56-59
  4.5 基于案例推理的电机振动故障诊断应用  59-64
  4.6 小结  64-65
结论与展望  65-67
  结论  65
  展望  65-67
参考文献  67-71
攻读学位期间发表的论文  71-73
致谢  73

基于CBR的轧机泵站电机故障诊断系统研究

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