[发明专利]基于异步电动机定子电流法的齿轮故障诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于异步电动机定子电流法的齿轮故障诊断装置，属于机械故障诊断技术领域。

背景技术

随着工业的高速发展，齿轮传动机构因可靠性高，传递的速度和功率较大，得到了广泛的应用。由于齿轮箱的结构复杂，又经常工作在环境较恶劣的场合，所以容易出现故障。目前，振动检测法是齿轮故障诊断的常用方法，且发展已比较成熟，但随着诊断技术的不断发展，振动检测法的缺陷愈加明显，其需要安装专门的物理传感器，且安装和维护不便。定子电流法不需要在设备上安装专门的物理量传感器，仅使用电压或电流互感器，所以也称为无传感器故障诊断方法，定子电流法可以克服常规振动传感器数量多、安装不便的缺陷，能有效降低监控成本，因此采用电机的定子电流进行齿轮的故障诊断，成为了机械故障诊断的新趋势，因为齿轮传动机构总是与电动机直接或间接的在一起使用，因此齿轮的故障信息也会耦合在电动机的电气回路中，因此可以通过分析电机的电流信号从中提取出齿轮的故障信息，从而完成对齿轮机构的故障诊断。因此，有必要研究一种基于异步电动机定子电流法的齿轮故障诊断装置，以便于更直接地对齿轮机构进行故障诊断。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种基于异步电动机定子电流法的齿轮故障诊断装置。

本发明为一种基于异步电动机定子电流法的齿轮故障诊断装置，它包含驱动变频器、异步电动机、增速齿轮副、DFIG发电机、励磁变频器、三相阻性负载、电流互感器、电涡流位移传感器、电荷放大器、滤波器、扩展板、数据采集板、示波器及计算机，驱动器和异步电动机作为驱动系统提供动力，励磁变频器用来实现发电机变速恒频的功能，直流发电机和三相阻性负载模拟负载装置，电流互感器串联在异步电动机输入端来采集电流信号，采集的电流信号经滤波器和扩展板发送给数据采集板，数据采集板与计算机连接，计算机对采集的信号进行处理分析，示波器来显示所采集信号的图像，电涡流位移传感器用于检测齿轮对转速的波动状态，信号经电荷放大器、滤波器、扩展板发给数据采集板，经计算机分析处理后与采集的电流信号作对比，判断齿轮的故障类型。

作为优选，所述装置的信号采集使用无侵入式的KLC型钳形电流互感器。

本发明的有益效果为：能够采集齿轮传动机构的故障信息，更加直接的进行齿轮故障诊断，缩短了维修的时间，提高了安全性，使用方便，操作简单。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为结构框图；

图1中主要包括：驱动变频器、异步电动机、增速齿轮副、DFIG发电机、励磁变频器、三相阻性负载、电流互感器、电涡流位移传感器、电荷放大器、滤波器、扩展板、数据采集板、示波器及计算机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

结合附图对本发明作进一步详细的说明，附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的结构。

如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含驱动变频器、异步电动机、增速齿轮副、DFIG发电机、励磁变频器、三相阻性负载、电流互感器、电涡流位移传感器、电荷放大器、滤波器、扩展板、数据采集板、示波器及计算机，驱动器和异步电动机作为驱动系统提供动力，励磁变频器用来实现发电机变速恒频的功能，直流发电机和三相阻性负载模拟负载装置，电流互感器串联在异步电动机输入端来采集电流信号，采集的电流信号经滤波器和扩展板发送给数据采集板，数据采集板与计算机连接，计算机对采集的信号进行处理分析，示波器来显示所采集信号的图像，电涡流位移传感器用于检测齿轮对转速的波动状态，信号经电荷放大器、滤波器、扩展板发给数据采集板，经计算机分析处理后与采集的电流信号作对比，判断齿轮的故障类型。

进一步的，所述装置的信号采集使用无侵入式的KLC型钳形电流互感器。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。