基于Park矢量的电动机轴承故障检测方法

薛征宇，邱赤东，王宁，沈立新

(大连海事大学 a.轮机工程学院；b.交通运输管理学院，辽宁 大连 116026)

三相感应电动机广泛应用于电力拖动系统，其安全性、可靠性、效率等性能一直被电气拖动系统的设计者和维护管理者关注[1-7]。对电动机的故障类别进行统计发现，感应电动机中轴承故障的发生概率为41%，列于首位[8]。这类故障越早发现越好，可以及时更换轴承以有效避免电动机故障进一步恶化。因此对于三相感应电动机的在线故障诊断显得尤为重要。

感应电动机中的轴承故障按照引起故障的部位可以分为分布式故障和局部式故障[9]。振动分析是轴承故障分析的传统方法[4-5,7]，由于故障所产生的振动信号会反应到电动机定子电流中，定子电流易于测量，因此，越来越多的关于感应电动机故障诊断方面的研究，都将关注点转移至定子电流等电信号上[1]。基于定子电流的电动机故障特征分析方法(MCSA),是一种非侵入性的方法，通过分析获取的电动机电流信息来获得电动机轴承运行的有关信息。通过对振动信号的频谱分析和电流信号的频率分析已经获得了振动信号的故障特征频率与电流信号的故障特征频率之间的关系[3]。快速Fourier变换(FFT)是一个非常简单快捷的频域分析方法。但是，由于电动机轴承故障引起的振动能量很低，故障信号往往被电力系统的强噪声背景所覆盖。因此，直接通过传统的FFT频谱分析方法很难判定电动机轴承故障。

近些年来，很多先进的信号处理方法，如小波、小波包分析被应用到故障诊断系统中[10-12]。……