电机建模、状态监测与故障诊断PDF电子书下载

第1章 绪论 1

参考文献 7

第2章 感应电动机和同步电动机故障 8

2.1 感应电动机故障介绍 8

2.1.1 轴承故障 8

2.1.2 定子故障 9

2.1.3 转子断条故障 12

2.1.4 偏心故障 13

2.2 同步电动机故障诊断介绍 14

2.2.1 阻尼绕组故障 14

2.2.2 永磁同步电动机的退磁故障 15

2.2.3 偏心故障 16

2.2.4 定子匝间故障 17

2.2.5 转子匝间故障 18

2.2.6 轴承故障 19

参考文献 19

第3章 应用绕组函数法和改进绕组函数法的电机建模 24

3.1 概述 24

3.2 绕组函数法和改进绕组函数法 25

3.3 应用绕组函数法和改进绕组函数法的电机电感计算 28

3.4 应用绕组函数法和改进绕组函数法的电机电感计算的验证 33

参考文献 38

第4章 基于等效磁路法的电机建模 39

4.1 概述 39

4.2 等效磁路法在凸极同步电机分析中的间接应用 43

4.2.1 凸极同步电机的等效磁路 44

4.2.2 凸极同步电机的电感关系 45

4.2.3 凸极同步电机电感计算 48

4.2.4 凸极同步电动机电感的实验测量 52

4.3 等效磁路法在感应电机分析中的间接应用 54

4.3.1 感应电机的简化等效磁路 54

4.3.2 感应电机的电感关系 56

4.3.3 感应电机电感计算 57

4.4 等效磁路法在考虑非线性磁特性的电机分析中的直接应用 60

附录 62

附录A：感应电机参数 62

附录B：节点磁导矩阵 63

参考文献 64

第5章 基于有限元法的感应电动机故障分析 65

5.1 概述 65

5.2 基于时步有限元法（TSFEM）的故障感应电机几何建模 66

5.3 电路和有限元区域的耦合 66

5.4 基于有限元法的电机内部故障建模 68

5.4.1 断条故障建模 68

5.4.2 偏心故障建模 70

5.5 磁饱和对感应电动机故障准确检测的影响 73

5.5.1 正常和故障感应电动机的气隙磁通密度分析 75

参考文献 77

第6章 基于频域技术的电机故障诊断 78

6.1 概述 78

6.2 关于信号处理的一些定义和例子 78

6.2.1 连续信号与离散或数字或采样信号 78

6.2.2 连续、离散傅里叶变换和非参数能量谱估计 79

6.2.3 参数功率谱估计 83

6.2.4 应用高阶谱（HOS）进行功率谱估计 84

6.2.5 应用正弦扫频测量或者数字锁频环（DFLL）技术进行功率谱估计 86

6.3 基于频域技术的电机故障诊断 87

6.3.1 电动机轴承故障检测 87

6.3.2 定子故障检测 91

6.3.3 转子故障检测 101

6.3.4 偏心故障检测 108

6.3.5 逆变器供电的感应电动机故障检测 119

参考文献 120

第7章 应用基于模型技术的电机故障诊断 124

7.1 概述 124

7.2 正常的三相笼型异步电动机模型 127

7.3 定子匝间故障的三相笼型异步电动机模型 132

7.3.1 不考虑饱和的模型 132

7.3.2 饱和模型 135

7.4 转子断条和端环故障初期的笼型异步电动机模型 139

7.5 有偏心故障的笼型异步电动机模型 141

7.6 有定子故障的同步磁阻电动机模型 142

7.7 有动态偏心故障的凸极同步电动机模型 144

参考文献 145

第8章 应用模式识别的故障诊断 147

8.1 概述 147

8.2 贝叶斯理论和分类器设计 148

8.3 正态分布的简化形式 150

8.4 故障诊断系统中的特征提取 151

8.5 分类器训练 153

8.6 应用 154

参考文献 158

第9章 基于数字信号处理器的电机电流特征分析故障诊断的实现 159

9.1 概述 159

9.1.1 来自于最佳检测器的加性白高斯噪声信道的互相关方案 160

9.2 参考系理论 161

9.2.1 应用参考系理论的状态监测 161

9.2.2 多相系统的（故障）谐波分析 161

9.2.3 在线故障检测结果 163

9.3 基于相敏检测的故障诊断 168

9.3.1 介绍 168

9.3.2 相敏检测 168

9.3.3 在线实验结果 169

参考文献 175

第10章 基于参考系理论的混合动力汽车故障诊断应用 177

10.1 概述 177

10.2 混合动力汽车的车载诊断系统 177

10.3 车载诊断系统的行驶循环周期分析 180

10.4 零速度时转子不对称故障检测 181

参考文献 187

第11章 基于数字信号处理器的电动机电流特征分析诊断应用中的鲁棒信号处理技术 188

11.1 概述 188

11.1.1 相干检测 189

11.1.2 非相干检测（相位不确定性补偿） 190

11.1.3 故障频率偏移补偿 190

11.2 决策方案 191

11.2.1 自适应阈值设计（噪声不定性的补偿） 192

11.2.2 Q-函数 193

11.2.3 噪声估计 194

11.3 仿真和实验结果 195

11.3.1 MATLAB建模仿真结果 195

11.3.2 离线实验 196

11.3.3 在线实验结果 199

参考文献 201