異步電動機在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用不斷增多,由于電動機的作業(yè)環(huán)境往往比較惡劣、作業(yè)時間比較長,零部件老化速度快,所以電動機非常容易遇到故障進而導(dǎo)致生產(chǎn)停工。為了減少電動機故障為生產(chǎn)帶來的損失,本文就針對農(nóng)用異步電動機故障分析以及檢測系統(tǒng)進行了設(shè)計。本文從三相異步電機的原理著手,敘述了其結(jié)構(gòu)組成和工作原理,總結(jié)了農(nóng)用三相異步電機常見的故障種類和故障機理,確定從異步電機的振動模態(tài)以及穩(wěn)態(tài)熱分析兩方面對電機故障進行分析。通過有限元分析軟件ANSYS對定子的振動模態(tài)和穩(wěn)態(tài)熱進行了分析。分析三相異步電動機中定子的固有頻率,前7階為剛體振型,后53階為彈性振型。對定子做了四種穩(wěn)態(tài)熱分析,由分析結(jié)果的溫度云圖可知,定子溫度由內(nèi)向外依次減小,溫度變化均勻且分析結(jié)果呈線性變化。證明了從振動信號和熱信號分析電機故障的可行性。針對振動、電流和溫度信號采集進行了硬件設(shè)計工作。硬件系統(tǒng)采用了ARM核的嵌入式芯片作為采集部分的主控模塊,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、處理和發(fā)送；使用K型鎳鉻鎳硅熱電偶作為溫度采集前段；采用了電磁式的振動傳感器去采集電機的振動信號；電流信號的采集依靠的是變壓器原理的三相交變電流傳感器,完成系統(tǒng)設(shè)計。

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景及意義
        1.1.1 農(nóng)用三相異步電機的特點
        1.1.2 三相異步電機的故障診斷
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 異步電機故障檢測技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.2 有限元分析以及ANSYS發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究思路及主要內(nèi)容
        1.3.1 系統(tǒng)硬件
        1.3.2 系統(tǒng)軟件
        1.3.3 研究方法
第二章 三相異步電機原理及故障分析
    2.1 三相異步電機的組成和原理
        2.1.1 三相異步電機的組成
        2.1.2 三相異步電機的工作原理
    2.2 農(nóng)用三相異步電機的故障及機理分析
        2.2.1 故障種類
        2.2.2 故障檢測常規(guī)方法
        2.2.3 故障機理分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 仿真分析
    3.1 軟件介紹
    3.2 定子振動分析
    3.3 基本理論
        3.3.1 振動模態(tài)分析頻響函數(shù)
        3.3.2 模態(tài)參數(shù)辨識
        3.3.3 模態(tài)測試組成系統(tǒng)
    3.4 定子的振動模態(tài)計算分析
    3.5 定子的穩(wěn)態(tài)熱分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.2 主控模塊設(shè)計
        4.2.1 主控芯片選型
        4.2.2 STM32F103RBT6的外圍設(shè)備
    4.3 溫度采集模塊設(shè)計
    4.4 振動信號采集模塊
    4.5 電流信號采集模塊
    4.6 故障指示電路及可調(diào)電流源設(shè)計
    4.7 本章小結(jié)
第五章 檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    5.1 軟件框架分析
    5.2 單項故障處理和保護的程序設(shè)計
    5.3 測量任務(wù)和數(shù)據(jù)處理任務(wù)的程序設(shè)計
    5.4 顯示和數(shù)傳任務(wù)的程序設(shè)計
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷



本文編號：3787473