CN119400039A 一种小型轻量化转子系统故障模拟试验台及故障诊断方法 （西北工业大学）

一种小型轻量化转子系统故障模拟试验台本发明公开了一种小型轻量化转子系统故2所述直流电机(1)通过电机底座(2)安装在电机基座(3)上，电机基座(3)固定在机匣匣(11)上；所述平衡盘转轴(14)穿过转轴轴承(5)并与固定在机匣(11)后端的平行轴减速感器支架(9)上安装有横向和纵向振动传感器，用于采集平衡盘转轴(14)的振动加速度信所述信号采集模块用于采集直流电机(1)的电流信号、转速信号以及平衡盘转轴(14)取信号特征并分析其状态信息从而确定当前的系统状态；系统状态中包含故障诊断结果，盘(7)的圆周上均匀分布有多个孔(7_1)，通过在部分孔(7_1)中拧入配重块，实现平衡盘正常齿轮或故障齿轮与平行轴减速器(10)内部的齿轮机构配合，从而实现平行轴减速器5.一种基于权利要求4所述故障模拟试验台的小型轻量化转子系统故障诊断方法，其3先在平衡盘(7)的孔(7_1)中拧入配重块；如进行转轴碰摩故障则在碰摩支架(8)上装配横平行轴减速器(10)的档位切换机构切换至故设定初始制停阈值，初始制停阈值包括直流电机(1)的电流信号和振动加速度信号的步骤2，初始化完成后直流电机(1)开始工作，利用PID算步骤3，信号采集模块采集在设定所模拟的故障下直流电机基于数据处理模块确定系统状态；若通过故障诊断结果判断发生积谱分布熵作为信号特征输入至多标签K最近邻分类器进行故障分类，从而得到故障诊断步骤4.1，对长度为N的振动加速度信号时间序列x(n)进行离散傅里叶变换得到信号X;4;m代表在第m个区间里频率分量的集合；;差概率分布nx,：;;下的振动加速度信号并计算对应的累积谱分布熵值CSDE，分别作为正常数据和故障数据，在得到一组新的振动加速度信号后，提取其累积谱分布熵作为5[0005]本发明的目的是提供一种小型轻量化转子系统故障模拟6机的运行状态；所述交互显示模块基于屏幕显示器显示直流电机的转速信号以及系统状[0020]步骤3，信号采集模块采集在设定所模拟的故障下直流电机的电流信号以及平衡7[0024]进一步地，所述数据处理模块还根据初始制停阈值进行[0025]当检测到电流信号大于电流信号的初始阈值时，判定发生故信号求出累积谱分布熵，再将累积谱分布熵作为信号特征输入至多标签K最近邻分类器进积残差概率分布nx,：8[0052]图3为本发明一个实施例中本发明的小型轻量化转子系统故障模拟试验台的尺寸9电机转轴通过转子联轴器4与平衡盘转轴14连接，平衡盘7通过转轴轴承5安装于轴承座6[0062]所述信号采集模块用于采集直流电机1的电流信号、转速信号以及平衡盘转轴14取信号特征并分析其状态信息从而确定当前的系统状态；系统状态中包含故障诊断结果，[0063]所述嵌入式系统基于主控芯片通过屏幕显示器13实现对控制与故障演示结果进输出轴上装配有所述故障齿轮以及多组正常齿轮，当通过档位切换机构进行档位切换时，预先在平衡盘7的孔7_1中拧入配重块；如进行转轴碰摩故障则在碰摩支架8上装配横向螺[0071]设定初始制停阈值，初始制停阈值包括直流电机1的电流信号和振动加速度信号持恒定转速，直流电机1的电流信号会增大，当检测到电流信号大于电流信号的初始阈值将累积谱分布熵作为信号特征输入至多标签K最近邻分类器进行故障分类，从而得到故障[0079]对于长度为N的给定的振动加速度信号时间序列x(n)，n表示序列中第n个数据，[0090]步骤4.5，基于频谱区间的累积分布函数E,(m)，利用标准化累积残差函数[0095]通过上述步骤可通过反映系统的健康状态的振动加速度信号提取累积谱分布熵类器ML_KNN的输入从而识别故障诊断结果；ML_KNN是在KNN基础上进行扩展结合贝叶斯定