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文档简介
1、基于EMD的包络谱进行故障诊断信号时域波形2LL障频率介绍: ;.I ;】.-1rLJ0.20.15正常信0.1对正常分解后的5 I0.3旳胡.4第 s 0.6O.U.r.'O.I< 5.3329>谱0.7【障的频率f=a*fr（a是上表系数，fr是电机转数）兰戸亍号分别观察原始信号和频谱MF分频谱和包络。0.80.9原始信号的包络，EMD分解“.一晶- ifiJi 、丨 i a j 土 - i.I，EMD原始信号及频谱00020003000400050006000原始信号时域波形0.4-0.400.060.040.020.10.20.30.40.50.60.70.8-0.
2、200.2原始信号频谱0.9X: 164.8Y: 0.01828X: 358.9Y: 0.01467X: 1036Y: 0.0564X: 2102Y: 0.02123100020003000400050006000从时域图中可以看到较为明显的周期性冲击，但是故障特征不明显。在频谱当中, 亦存在较为明显的边频带以及很多共振频率，这些冲击大都是电机转数的倍频。原始信号的包络原始信号包络谱 原始信号部分频段包络谱X： 30WY: 0.031130.030.02X: 60.06Y: 0.014480.01100200300400500600求信号的包络谱，明显看出转速及其二倍频。EMD分解IMF1时域
3、波形图2O-2200/- a a a a - - . 1 L 卜Y吟fl00.10.20.30.40.50.60.70.8IMF2时域波形图rrrri00.10.20.30.40.50.60.70.8IMF3时域波形图0.90.92O-2a a-0.90.10.220a0.10 -0.100.30.40.50.60.70.8IMF5时域波形图rrrri0.90.10.20.30.40.50.60.70.8IMF6时域波形图0.90.10.20.30.40.50.60.70.8IMF4时域波形图00.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF分量的频谱0.050l. 1.丄.rjr
4、r0 1000IMF1频谱200030004000IMF2频谱500060000.020.0100 1000200030004000IMF3频谱500060000.010.0051000200030004000IMF4频谱500060000.020.011000200030004000IMF5频谱500060000.010.005001000200030004000IMF6频谱500060000.010.00500100020003000400050006000IMF分量的包络0.0500100 200IMF1包络谱3004005006007008009001000IMF2包络谱210OO00
5、01002003004005006007008009001000IMF3包络谱15 0OO%tLI-lL-1J-£rrrrr01002003004005006007008009001000IMF4包络谱210OO000 100 2003004005006007008009001000IMF5包络谱0.010.005 0 0100-3x 1052003004005006007008009001000IMF6包络谱01002003004005006007008009001000从上图可以看出，也有电机转速的及其倍频处的冲击原始信号时域波形2 1ILLLL-2 fI-IIt00.10.20
6、.30.40.50.60.70.80.9从时域图中可以看到较为明显的周期性冲击，但是故障特征不明显。在频谱当中， 亦存在较为明显的边频带以及很多共振频率，因此仅通过时域波形和频谱无法得到故障信息。原始信号部分频段包络谱0.20.150.10.050X: 161.9Y: 0.1879X: 101.8Y: 0.08266X: 60.06Y: 0.08009忙*Ml-0100200300400500600求取故障信号的包络谱，可以显示161.9Hz （接近162HZ）的故障频率,但是也被埋藏在其他的频率中，不能确定就是内圈故障。EMD分解1O-150 5a a-IMF1时域波形图2O-20.30.4
7、0.50.6IMF2时域波形图恤吟番*價Ji” ？皿止11 ；亀”民 佯|1F0.30.40.50.6IMF3时域波形图0.70.80.70.8r*r0.30.40.50.6IMF1时域波形图0.70.80.90.90.9Ft o50 5a a-0.30.40.50.6IMF2时域波形图0.70.80.9FL o1 o 1a a-0.30.40.50.6IMF3时域波形图0.70.80.9505o00 0-ee啊f诃t側帕: .-.'.-I ；! |l|i(l L. i . P.j'di0.30.40.50.60.70.80.9IMF分量的频谱oo210LLILLTrLLmIj
8、 " -i rJ，-LjrIMF1频谱200030004000IMF2频谱50006000200030004000IMF3频谱50006000oo420 ooTdi200030004000IMF1频谱500060000.05001000200030004000IMF2频谱500060000.010.005 0 01000200030004000IMF3频谱500060000.010.00500 100020003000400050006000IMF分量的包络0.10.050 100X: 161.92°:(b.Q694300400500600700IMF3包络谱8009001
9、000OO420OOX: 161.9IrLI.LLi:EX: 161.9-ITupLIMF1包络谱010020(0.18393004005006007008009001000IMF2包络谱2104005006007008009001000IMF1包络谱OO210 5OO鴉需8300400500600IMF2包络谱700800900100000 100 2003004005006007008009001000IMF3包络谱0.010.005300400500600700800900100000 100 200从上图可以看出，从前四个IMF分量可以看出故障频率，但是也有电机转速的及其 倍频处的冲击
10、。外圈故障(f= 3.5848 *1796/60=107.305Hz)外圈故障和内圈故障的分析类似。0.4原始信号频谱0.30.20.1原始信号的包络原始信号包络谱0.80.60.40.200 1000 20003000400050006000原始信号部分频段包络谱0.80.6X: 107.7Y: 0.6778X: 215.3Y: 0.39330.4 >-X: 30.03Y: 0.1468 0.2X: 77.64X: 323Y: 0.1971100200300400500600EMD分解IMF1时域波形图50-500.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF2时域波形图2
11、0-200.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF3时域波形图10-100.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF4时域波形图20.20 0-00.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF5时域波形图2O-2a a-00.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF6时域波形图卜.寸E 血*：*切|7'打1*昭彳討I出"JAWJ0.10-0.100.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF分量的频谱FL O42000ILLLrrrrIMF1频谱200030004000IMF2频谱50006000F
12、kt O21000OO420OOOO420OO200030004000IMF3频谱200030004000IMF4频谱200030004000IMF5频谱5000600050006000500060000.010.005 0 010005000200030004000IMF6频谱60000.010.005 0 0LLI ,二grrrr100050002000300040006000IMF分量的包络X: 107.7Y: 0.6562IMF1包络谱OO15 04 20150a0OO210OOLOO210OO300400500600700IMF2包络谱8009001000100 X: 1(200Y:
13、 0.2995100 X： 1200Y: 0.09067300400500600700IMF3包络谱8009001000300400500600700IMF4包络谱8009001000300400500600700IMF5包络谱8009001000ELL-LLL-1 -.-«tCCrrrrr300400500600700IMF6包络谱80090010000.010.00500 100 2008009003004005006007001000滚动体故障-(141.1 )滚动体故障的测试数据都不太明显。原始信号及其频率原始信号时域波形0.5-0.500.10.20.30.40.50.60
14、.70.80.9-1原始信号的包络从上图可以看出，故障信号频率处的冲击不明显，而且和内外圈故障相比冲击比较多且乱EMD分解IMF1时域波形图00.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF2时域波形图505 2 02 a a a a - -00.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF3时域波形图0-0.100.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF4时域波形图0.05 0 T护-0.05 100.10.20.30.40.50.6IMF5时域波形图0.70.80.90.050-0.0500.10.20.30.40.50.60.70.80.9IMF6时域波形图0 0.10.20.30.40.50.60.70.80.90.020-0.02IMF分量的频率OO420OOIMF1频谱100020003000IMF2频谱400050006000OO420OO100020003000IMF3频谱400050006000OO210OO100020003000IMF4频谱4000500060000.010.00500OO0Z1OOO210100020003000IMF5频谱40005000600050004000200010003000IMF6频谱6000100020003000400050006000IMF
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