传统模拟技术的监测能力

　　感应电机系统无传感器识别和监测是近年来发展起来的实用技术。它将感应电机不仅看作驱动电机而且作为传感器，直接利用感应电机的电压或电流，不需附加任何传感器，并有节省费用、维护方便、对现场环境要求简单、不需额外的安装空间等优点，因而引起人们日益广泛的关注。无传感器技术已成功地应用于电机转速、转矩的监控以及鼠笼电机断条、尾环损坏等故障的诊断。进入90年代，无传感器技术的研究逐渐扩展到识别电机系统的噪声和振动，转子静、动偏心和支承轴承故障。该技术的基点在于监测和提取电机电流或电压信号中的相关谐波，如速度相关谐波、偏心谐波等，研究热点集中于精确而有效地提取相关谐波以提高识别能力和鲁棒性。FFT频谱分析技术的采用大大改进了传统模拟技术的监测能力；频域内插算法提高了谐波频率、幅值和相位的估计精度；基于时序模型的现代谱估计技术增强了对短数据样本的识别能力；自适应滤波技术则弥补了现代谱估计技术定阶困难的局限。然而，这些方法单独地从电压信号或者电流信号中提取转速谐波，是信号相关的，从而过分地依赖信号本身的特性。例如，如果电源受到随机干扰，采集的信号会发生畸变，从而导致误差的产生。因而，现有的方法存在着敏感性低和鲁棒性不足等缺陷法得到满意的结果。基于阻抗测量、谐波分析和数字信号处理，本文提出了一种新方法，称为谐波阻抗和谐波础提出了耦合谐波阻抗的概念，用推导的谐波阻抗矩阵将供电电压与定子和转子电流关联起来，并将其应用于感应电机故障的理论分析。