【正文】 了特征分量較小的幅值），而經(jīng)過自適應(yīng)陷波器后如圖（c）就可以很容易的看出特征分量信號的存在（根據(jù)自適應(yīng)陷波器的原理與調(diào)試結(jié)果在此取步長u=），此時(shí)雖然仍有干擾信號，即經(jīng)自適應(yīng)陷波器后干擾信號被很好的濾除了。異步電動機(jī)斷條故障時(shí)定子電流有一下兩個(gè)特點(diǎn)：★頻率與基波頻率接近，并隨的變化而變化。正向旋轉(zhuǎn)的磁場與定子磁場同步旋轉(zhuǎn)，相互作用產(chǎn)生同正常電動機(jī)一樣的異步轉(zhuǎn)矩，而反向旋轉(zhuǎn)的磁場，其旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，對轉(zhuǎn)子而言，該磁場的轉(zhuǎn)速為 式中為同步轉(zhuǎn)速。 h=h+u*e*x1。h=zeros(1,N)。2 基于LMS算法的Matlab實(shí)現(xiàn) 下圖是自適應(yīng)算法在計(jì)算機(jī)Matlab仿真中的程序流程圖。權(quán)系數(shù)的調(diào)整可以采用梯度下降法實(shí)現(xiàn)，但由于梯度下降法涉及矩陣求逆，同時(shí)又與輸入數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征有關(guān)，不利于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理。自適應(yīng)陷波的理論基礎(chǔ)是基于維納濾波的最小均方（LMS）誤差算法。另外, 自適應(yīng)濾波器常采用LM S 算法, 其計(jì)算量小, 算法簡單, 尤其適合于對實(shí)時(shí)信號要求較高的場合, 因此它被廣泛應(yīng)用于語音信號處理、噪聲抵消、系統(tǒng)模型識別和醫(yī)學(xué)信號處理等領(lǐng)域。在濾波過程中，它能自動調(diào)整濾波因子，使輸出誤差達(dá)到最小值，從而獲得最佳濾波效果。它是在維納濾波，Kalmam濾波等線性濾波基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種濾波方法。第四章 自適應(yīng)陷波器原理在通信系統(tǒng)和電子系統(tǒng)中，經(jīng)常會受到諸如50Hz工作頻率等單頻或窄帶干擾的影響。在這類算法中是將離散傅里葉變換系數(shù)序列X(k)分解為較短的子序列。這一原理產(chǎn)生了許多不同的算法，但它們在速度上均取得了大致相當(dāng)?shù)母纳?。快速傅里葉變換是離散傅里葉變換的快速算法。但是，如果直接計(jì)算DFT，當(dāng)很大時(shí)，即使使用高速計(jì)算機(jī)，所花的時(shí)間也很大。附加的大量支持建模、分析、計(jì)算應(yīng)用的工具箱擴(kuò)展了MATLAB基本環(huán)境用于解決特定領(lǐng)域的工程問題，如MATLAB已廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號處理、自動控制、動態(tài)仿真、小波分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。檢查發(fā)現(xiàn)的籠條上有鐵心沖片的劃痕，是由于籠條在鐵心中固定不緊產(chǎn)生振動頻繁撞擊鐵心所致。另外端環(huán)是籠條的短路環(huán)，電流總是力圖沿電阻最小的方向流動，端環(huán)也會受到集膚效應(yīng)的影響發(fā)熱。但對固緊的籠條來講，它的離心力全部傳給鐵心，只有伸出鐵心部分才承受離心力，籠條離心力的表達(dá)式為： （2）式中:——籠條重量，； ——籠條重心直徑。主磁通主要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場使電機(jī)做功，而漏磁通是使繞組自身受力。1. 電磁力對籠條的作用電機(jī)轉(zhuǎn)動的條件是定子繞組通入三相對稱的電流后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子流過的電流再與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子受電磁力的推動而旋轉(zhuǎn)。據(jù)有關(guān)資料介紹：疲勞現(xiàn)象的產(chǎn)生是因?yàn)槲矬w在交變應(yīng)力的長期作用下，材料的強(qiáng)度在小于屈服極限的應(yīng)力下發(fā)生不明顯的塑性變形使其突然發(fā)生斷裂。鐵心與端環(huán)之間導(dǎo)條向電機(jī)轉(zhuǎn)動方向變形（成弧形）。圖24 導(dǎo)條端受力示意圖 轉(zhuǎn)子斷條常見現(xiàn)象轉(zhuǎn)子斷條故障常見現(xiàn)象有以下幾種：（1）斷裂處多發(fā)生在端環(huán)和鐵心上。實(shí)際上，導(dǎo)條的中部比較平直，而導(dǎo)條與端環(huán)接頭處的應(yīng)力，比導(dǎo)條移動所容許的應(yīng)力要大。(4)導(dǎo)條電流引起的槽漏磁通可產(chǎn)生電動力，這些電動力與電流的平方成正比，而且是不定向的，可引起導(dǎo)條在槽內(nèi)產(chǎn)生徑向移動(如圖23所示)。圖22 槽內(nèi)導(dǎo)體的集膚效應(yīng)（a）槽內(nèi)導(dǎo)體 （b）電流密度的分布(2)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與鐵心槽之間有裝配間隙等。目前，導(dǎo)條與端環(huán)焊接多采用中頻焊，正確的工藝方法對焊接質(zhì)量的影響不同，比如端環(huán)與每個(gè)導(dǎo)條相比，其熱容量相差懸殊，可能在導(dǎo)條與端環(huán)連接處產(chǎn)生過熱使導(dǎo)條質(zhì)地變得疏松，機(jī)械強(qiáng)度變差，因此易在此處發(fā)生斷裂(如圖21所示)。三相電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速始終不會加速到旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。－實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的前提；電動運(yùn)行時(shí)恒不等于（異步）－必要條件；建立轉(zhuǎn)矩的電流由感應(yīng)產(chǎn)生。轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有電流流過。這六個(gè)出線端在接線盒里的排列如下圖25所示，連接方法常用的有兩種：星形或三角形連接。電角度。鐵心內(nèi)圓有均勻分布的槽口，其作用是用來嵌放定子繞圈。接線盒：通常是用鑄鐵澆鑄而成的，其作用是保護(hù)和固定繞組的引出線端子。另外對于中、小型三相電動機(jī)來說，它的機(jī)座還有兩個(gè)端蓋支撐著轉(zhuǎn)子，它是三相電動機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的重要組成部分。 （a）銅排轉(zhuǎn)子 (b) 鑄鋁轉(zhuǎn)子 圖23籠形轉(zhuǎn)子繞組★ 定子部分三相電動機(jī)的定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的。 1—集電環(huán)；2—電刷；3—變阻器圖22繞線形轉(zhuǎn)子與外加變阻器的連接② 籠形繞組 籠型繞組的轉(zhuǎn)子如圖23所示。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子繞組三部分組成。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析。對于三相鼠籠式異步電動機(jī)斷條故障診斷的方法目前有很多種，常用的有傅里葉變換方法、基于小波變換的診斷方法、溫升診斷方法、輸出功率診斷方法、Park變換方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法、基于自適應(yīng)陷波器的診斷方法等，通過對國內(nèi)、外關(guān)于鼠籠式異步電動機(jī)斷條故障診斷文獻(xiàn)的總結(jié)，可知目前基于小波包變換的電動機(jī)斷條故障方法最為前沿，通過以上幾種方法的比較以及本人所學(xué)知識的程度和能力的限制，本文所采用的診斷方法是傅里葉變換和自適應(yīng)陷波器相結(jié)合，來提取電動機(jī)斷條的特征分量?！?】 基于小波脊線的轉(zhuǎn)子斷條特征頻率提?。盒〔ㄗ儞Q具有自適應(yīng)多尺度分頻特性，可以將多頻率分量混合信號按尺度對應(yīng)的頻帶依次分離開來，分別得出相應(yīng)頻率成分的幅值和相位信息?！?】 基于電動機(jī)失電定子殘余電壓的分析方法：這種方法的突出優(yōu)點(diǎn)在于—對電動機(jī)進(jìn)行故障診斷不受電源不完善的影響，且它是從電動機(jī)本身進(jìn)行測試，不受負(fù)載的影響。本論文主要做了一下工作國內(nèi)外學(xué)者在異步電動機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷領(lǐng)域做了大量的工作，提出了各種監(jiān)測與診斷方法。電機(jī)發(fā)生故障，故障信號中往往含有大量的時(shí)變、短時(shí)沖擊、突發(fā)性質(zhì)的成分，傳統(tǒng)的信號分析方法如Fourier變換無能為力，不能有效地提取出電機(jī)的故障特征。由于故障電動機(jī)單一信號中諧波成分比較復(fù)雜，對于重要場合的電動機(jī)采用多個(gè)監(jiān)測量的綜合診斷和多種診斷方法的綜合運(yùn)用是未來的一個(gè)發(fā)展趨勢。大容量的籠型異步電動機(jī)廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，如發(fā)電廠的給水泵、送風(fēng)機(jī)、送粉機(jī)、磨煤機(jī)等。然而由于工作環(huán)境的復(fù)雜，或者電動機(jī)頻繁啟動等原因，電動機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障等時(shí)有發(fā)生，故對其可靠性要求也越來越高。由于電動機(jī)故障造成停工停產(chǎn)損失更是難以估計(jì)。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書電動機(jī)斷條故障理論分析畢業(yè)論文目錄第一章 緒論 1 引言 2 電動機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障的現(xiàn)狀與課題意義 3 本文的主要研究方法法與研究內(nèi)容第二章 電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理 電動機(jī)結(jié)構(gòu)及原理分析 組成結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、定子的結(jié)構(gòu) 電動機(jī)工作原理分析 電動機(jī)斷條故障的原理 第三章 快速傅里葉變換與MATLAB實(shí)現(xiàn) MATLAB簡介 快速傅里葉變換的數(shù)字實(shí)驗(yàn) 本章小結(jié)第四章 自適應(yīng)陷波器原理 原理分析 基于LMS算法的MATLAB實(shí)現(xiàn) 用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)LMS算法 本章小結(jié)第五章 電動機(jī)斷條故障理論分析 電動機(jī)斷條故障理論分析 理論仿真波形與分析 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)附錄致謝第一章 緒論本章主要介紹的是：引言、異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障診斷方法的研究現(xiàn)狀與研究意義和本文的主要研究方法與主要所做的工作。每年僅電動機(jī)在燒毀過程中就耗電數(shù)億萬度，修理費(fèi)高達(dá)數(shù)100億元。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展，電動機(jī)的容量不斷增大，由它所組成的系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，構(gòu)成也越來越復(fù)雜。針對傳統(tǒng)檢測方法的以上缺陷，有必要對電動機(jī)轉(zhuǎn)子工作情況進(jìn)行更先進(jìn)及時(shí)的監(jiān)測，以防造成重大損失。近年來，針對電動機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障診斷的方法不斷出現(xiàn)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、D2S證據(jù)理論、融合技術(shù)都在這一領(lǐng)域得到應(yīng)用。通過對常見故障的診斷和分析，可以及早發(fā)現(xiàn)故障和預(yù)防故障的進(jìn)一步惡化，減少突發(fā)事故造成的停產(chǎn)損失，并為實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件?？紤]到小波變換處理非平穩(wěn)信號的優(yōu)越性，本文研究如何將小波變換應(yīng)用于電機(jī)故障診斷和電機(jī)測試中。但由于測試裝置帶來的誤差，采集到的電動機(jī)電壓、電流中含有微弱的波動成分，這些波動成分對磁鏈數(shù)值的影響很大，造成電動機(jī)轉(zhuǎn)矩強(qiáng)烈的波動，從而導(dǎo)致該方法的優(yōu)越性大減。并利用圖形縮放技術(shù)進(jìn)行觀察，從而得出電動機(jī)轉(zhuǎn)子有無斷條故障的診斷結(jié)果。3 本文的主要研究方法法與研究內(nèi)容本文的主要研究方法是通過傅立葉變換對電動機(jī)定子電流進(jìn)行分析提取出故障特征分量，由于存在50Hz的工頻干擾，需經(jīng)自適應(yīng)陷波器，以濾除50Hz的工頻干擾，更好的提取出特征分量。（2）通過在對常用的傅里葉變換在信號處理中存在的局限性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，引入了自適應(yīng)陷波器這一分析方法，來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)斷條故障的診斷（即特征分量的提?。４送?，還有端蓋、軸承、接線盒、吊環(huán)等其他附件，如下圖21所示： 圖21封閉式三相籠型異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)圖 1—軸承；2—前端蓋；3—轉(zhuǎn)軸；4—接線盒；5—吊環(huán)；6—定子鐵心；7—轉(zhuǎn)子；8—定子繞組；9—機(jī)座；10—后端蓋；11—風(fēng)罩；12—風(fēng)扇 轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、定子的結(jié)構(gòu) ★ 轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子是電動機(jī)的轉(zhuǎn)動部分，作用是帶動其他機(jī)械設(shè)備旋轉(zhuǎn)。 ① 繞線形繞組 它與定子繞組一樣也是一個(gè)三相繞組，通常的連接形式是星形連接，其中的三相引出線分別接到轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)與轉(zhuǎn)軸絕緣的集電環(huán)上，通過電刷裝置與外電路相連，因此在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻或電動勢用以改善電動機(jī)的運(yùn)行性能是可行的，見圖22所示。通常情況下100kW以下的異步電動機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子。機(jī)座：機(jī)座一般是由鑄鐵或鑄銅澆鑄成型的，它的作用主要是保護(hù)和固定