小波包分解法与粗糙集神经网络在电机故障诊断中的应用
2012-06-03李孝全
大电机技术 2012年5期
林 茂,李孝全,张 兴
(空军工程大学导弹学院,陕西 三原,713800)
前言
电力系统中电机的稳定性对整个系统来说至关重要,由于受电机工作环境等各方面因素影响,造成电机的故障频发,引起严重的事故。因此故障信号的提取,对于电机的故障诊断显得尤为重要;能够及时、准确的发现故障,是目前研究的主要工作。轴承故障是感应电机常见故障之一,其故障率约占电机故障的30%~40%。在安装、润滑和使用维护都正常的工作条件下,轴承疲劳失效从位于滚道和滚动体表面下的微小裂纹开始,并逐渐扩展,经过一段时间运转,便会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作,导致轴承故障。转子导条断裂也是感应电机最常见的故障,占其总故障的 10%左右[1]。此外,转子断条故障可能会导致扫膛故障,造成定子绕组短路、绕组接地等严重故障,甚至导致电机立刻报废,引发严重事故。
通过理论分析发现,在电机发生转子、轴承类故障时,单相瞬时功率中的故障特征更为丰富[2-3];而小波包变换是一种基于“频带”的时频分析方法,非常适合于非平稳信号的分析[4-5]。但小波故障频带选取有一定主观和盲目性,因此,本文提出了基于小波包分解的故障信号提取诊断方法,应用粗糙集理论对提取的故障规则进行属性约简,将故障特征向量输入到RBF径向基网络中,成功地验证了在小样本情况下此方法的有效性。
粗糙集理论在电力系统中应用非常广泛,尤其在属性比较多,训练样本比较大的情况下,传统的RBF网络性能下降很快,同时在样本训练含有较多噪声时,应用粗糙集理论,可以提取主要特征量,剔除对结果有较小影响的特征量[6]。……
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