目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究目的及意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 定/轉(zhuǎn)子氣隙偏心 2
1.2.2 磁飽和 3
1.2.3 機(jī)-磁-電耦合建模 4
1.2.4 含機(jī)械故障的定子電流分析 7
1.2.5 基于定子電流的故障診斷 9
1.3 本書主要內(nèi)容 10
參考文獻(xiàn) 13
第2章 基于集中參數(shù)的耦合分析模型 25
2.1 偏心轉(zhuǎn)子氣隙建模 25
2.1.1 二維氣隙偏心建模 25
2.1.2 三維氣隙偏心建模 27
2.2 偏心轉(zhuǎn)子動力學(xué)耦合模型 32
2.2.1 二維偏心轉(zhuǎn)子動力學(xué)建模 32
2.2.2 三維偏心轉(zhuǎn)子動力學(xué)建模 34
2.3 偏心轉(zhuǎn)子動力學(xué)響應(yīng)分析 35
2.3.1 二維偏心動力學(xué)建模 35
2.3.2 三維偏心動力學(xué)建模 47
2.4 本章小結(jié) 55
參考文獻(xiàn) 56
第3章 等效磁路耦合分析模型 58
3.1 定/轉(zhuǎn)子電磁參數(shù) 58
3.1.1 定/轉(zhuǎn)子磁導(dǎo) 59
3.1.2 氣隙磁導(dǎo) 61
3.1.3 漏磁電感 62
3.1.4 轉(zhuǎn)子電阻 63
3.2 機(jī)-磁-電耦合方程組 64
3.2.1 節(jié)點(diǎn)磁勢方程 64
3.2.2 磁鏈方程 67
3.2.3 磁鏈微分方程 70
3.2.4 轉(zhuǎn)子微分方程 71
3.3 模型驗(yàn)證 72
3.3.1 電機(jī)參數(shù) 72
3.3.2 有限元驗(yàn)證 72
3.4 本章小結(jié) 74
參考文獻(xiàn) 74
第4章 永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)的磁-固耦合特性 76
4.1 氣隙磁場強(qiáng)度 76
4.1.1 共形映射 76
4.1.2 等效磁路 78
4.2 磁-固耦合分析 82
4.2.1 等效電磁剛度 82
4.2.2 動態(tài)特性計(jì)算 83
4.3 模型驗(yàn)證 85
4.3.1 有限元分析 85
4.3.2 模態(tài)測試 87
4.4 分析與討論 91
4.4.1 空載工況 91
4.4.2 負(fù)載工況 92
4.4.3 氣隙長度的影響 94
4.4.4 轉(zhuǎn)速的影響 94
4.5 本章小結(jié) 95
參考文獻(xiàn) 96
第5章 非晶合金電機(jī)的磁-固耦合特性 97
5.1 含齒槽的偏心氣隙磁場分布 97
5.1.1 理論建模 97
5.1.2 方法驗(yàn)證 101
5.2 非晶定子鐵心徑向振動的動力學(xué)模型 103
5.3 分析與討論 109
5.4 本章小結(jié) 114
參考文獻(xiàn) 114
第6章 非理想偏心電機(jī)轉(zhuǎn)子耦合動力學(xué) 116
6.1 形狀偏差時(shí)偏心轉(zhuǎn)子耦合模型 116
6.1.1 形狀偏差引起的電磁激勵 116
6.1.2 動力學(xué)模型 120
6.1.3 結(jié)果分析 122
6.2 磁飽和時(shí)偏心轉(zhuǎn)子耦合模型 126
6.2.1 磁飽和電磁激勵模型的建立 126
6.2.2 考慮磁飽和的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)電磁耦合建模 130
6.2.3 動力學(xué)響應(yīng)分析 132
6.2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 136
6.3 本章小結(jié) 141
參考文獻(xiàn) 141
第7章 含電機(jī)軸承故障的定子電流分析 144
7.1 電機(jī)軸承故障動力學(xué)建模 144
7.1.1 局部故障引起的附加徑向間隙 144
7.1.2 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)振動方程 147
7.1.3 非均勻時(shí)變氣隙長度 147
7.2 含局部故障的定子電流分析 148
7.2.1 外圈剝落 149
7.2.2 內(nèi)圈剝落 151
7.2.3 滾珠剝落 151
7.3 與測試結(jié)果的對比 153
7.4 故障尺寸影響的定量分析 156
7.5 本章小結(jié) 158
參考文獻(xiàn) 159
第8章 含行星齒輪系統(tǒng)故障的定子電流分析 160
8.1 感應(yīng)電機(jī)-行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)建模 160
8.1.1 扭轉(zhuǎn)振動模型 160
8.1.2 考慮局部缺陷的時(shí)變嚙合剛度 162
8.2 含局部故障的定子電流分析 166
8.2.1 太陽輪削齒故障 167
8.2.2 行星齒輪削齒故障 168
8.2.3 齒圈削齒故障 168
8.3 與測試結(jié)果的對比 169
8.4 故障尺寸影響的定量分析 175
8.5 本章小結(jié) 177
參考文獻(xiàn) 178
第9章 含行星齒輪軸承故障的定子電流分析 180
9.1 感應(yīng)電機(jī)-行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)建模 181
9.1.1 橫向-扭轉(zhuǎn)振動模型 181
9.1.2 時(shí)變嚙合剛度 183
9.1.3 考慮局部故障的行星齒輪軸承非線性支承力 184
9.2 含局部故障的定子電流分析 186
9.2.1 行星齒輪軸承內(nèi)圈剝落 188
9.2.2 行星齒輪軸承外圈剝落 189
9.2.3 行星齒輪軸承滾子剝落 189
9.3 與測試結(jié)果的對比 190
9.4 故障尺寸影響的定量分析 193
9.5 本章小結(jié) 194
參考文獻(xiàn) 195
第10章 基于定子電流的行星齒輪系統(tǒng)故障診斷 196
10.1 定子電流故障機(jī)理 196
10.2 基于奇異譜重構(gòu)的信號預(yù)處理 199
10.3 特征提取與分類模型 200
10.3.1 主成分分析 200
10.3.2 傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)模型 201
10.3.3 一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 201
10.4 故障分類試驗(yàn) 203
10.4.1 試驗(yàn)裝置與數(shù)據(jù)集 203
10.4.2 信號分析 204
10.4.3 分類結(jié)果 205
10.5 本章小結(jié) 210
參考文獻(xiàn) 210