申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2024-04-16

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN118209319A

主分类号：G01M13/04

分类号：G01M13/04

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.18#公开

摘要：本发明公开了一种基于定子电流Hilbert解调的叉车异步电机轴承外圈故障诊断方法，是利用信号采集模块收集电机定子电流信号，应用Hilbert对故障电机定子电流解调，并对解调信号进行FFT频谱分析，同时测量电机转速并完成轴承外围故障特征频率采集计算，计算结果与已知故障特征频率比较从而分析判断轴承外圈故障发生与否。本发明通过Hilbert解调求取定子电流平方包络线信号，再进行FFT频谱分析，使故障特征频率的检测从传统的边频带成分转换为对轴承外圈故障特征频率的直接检测，从而有效消除了基频频谱泄露和供电系统噪声的干扰，改善了频谱质量，便于捕捉故障信息。

主权项：1.一种基于定子电流Hilbert解调的叉车异步电机轴承外圈故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：利用信号采集模块单独获取叉车异步电机的单相电流，并利用式1表征叉车异步电机在t时刻的a相定子电流信号iat：iat＝I1cosw1t+[mI12]cos[w1±woft]1式1中：I1为定子电流的基波分量幅值；w1为工频电源的供电角频率；m为轴承外圈的故障调制系数；wof表示轴承外圈故障特征角频率；步骤S2：采用Hilbert变换对a相定子电流信号iat进行解调分析，并构造解析信号zat，从而求取平方包络线Aat；步骤S2.1：利用式2得到t时刻的＝Hilbert变换后的a相定子电流信号Hiat：Hiat＝I1sinw1t[1+mcoswoft]2步骤S2.2：以iat为实部，以Hiat为虚部，利用式3构造t时刻的解析信号zat： 式3中，j表示虚数单位；步骤S2.3：利用式4计算t时刻的a相定子电流信号iat的瞬时包络线aat，从而利用式5构建t时刻的a相定子电流信号iat的平方包络线Aat：aat＝I1|1+mcoswoft|4 步骤S3：对平方包络线Aat进行FFT频谱分析，并从中检测出供电频率f1和齿谐波频率fsh；步骤S4：运用齿谐波检测法估计叉车异步电机的转速，从计算轴承外圈故障特征频率fof；步骤S4.1：利用式6得到叉车异步电机的转子转速fr：fr＝fsh-f1R6式6中，f1表示供电频率；且w1＝2πf1；R为电机的转子槽数；步骤S4.2：利用式7计算轴承外圈的故障特征频率fof： 式7中：Nb为轴承中滚动体的数量；Db为滚动体的直径；Dc为轴承的节径；β为滚动体的接触角；步骤S5：将fof与平方包络谱Aat进行比较和分析，若Aat中存在任一频率f＝fof，则表示轴承外围故障；否则，表示轴承外围无故障。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥工业大学 基于定子电流Hilbert解调的叉车异步电机轴承外圈故障诊断方法

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