基于LabVIEW电动机振动检测系统的研究

摘要

电机是在工、农业及日常生活中经常用到的一种能够把电能转化为机械能的重要装置,其性能的好坏对设备运行的安全性、稳定性、可靠性有着深远的影响。在电机技术不断发展、提高的今天,交流电机的振动噪声问题也引起了大家的广泛关注,成为电机技术研究的一个热点。为了提高国产电机的质量和运行的可靠性,适应现代电动机生产的环境,使检测效率、产品不良隐患检出率有明显的改观,研究开发实用的电机振动检测系统有着十分重要的意义。采用虚拟仪器技术不仅能使系统结构紧凑,构成灵活,而且功能丰富,性价比高,开创了仪器使用者成为仪器设计者的新时代。
　　 论文以杭州双余机电有限公司生产的Y2-200L-4型三相异步电动机为被检测对象,在对电机结构和工作原理深入了解的基础上,应用美国国家仪器公司NI(National Instruments Corporation)虚拟仪器技术,以LabVIEW8.6作为软件平台,开发了电动机振动检测系统,该系统实现了信号采集、信号分析、信号处理、数据存储、数据查询等功能。系统采用PCI-8210数据采集卡和BZ1185压电加速度传感器进行单通道和多通道的信号采集,利用LabVIEW强大的数据分析、处理功能实现了电机在线检测和离线诊断。在线检测模块实时采集并保存电机振动信号,以参数设置区设置的相关阈值作为报警门限值,即时反映电机的运行状态和故障程度;离线诊断采用了模块化的思想,将实现不同功能的信号分析方法编成一个个独立的子VI,通过上级调用该VI实现所需的功能。子VI主要包括文件管理、数据分析与处理和数据存储等模块。数据分析与处理模块主要包括时域分析模块、频域分析模块(傅里叶变换、自功率谱分析、互功率谱分析、倒频谱分析)、相关域分析模块(自相关分析、互相关分析)、联合时频分析模块(短时傅里叶变换、小波分析)等。通过对Y2-200L-4型三相异步电动机在额定转速正常工作、存在振动干扰、转子不对中等工况下,分别采集电机的振动信号,利用离线诊断分析模块对所采集信号进行数据分析和处理。结果表明,该系统对提高诊断准确度和效率有一定效果,同时也验证了该软件平台的可操作性,具有进一步开发和完善的价值。