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如何从振动信号中提取转速?

更新时间:2023-03-13   点击次数:594次

应用背景:

旋转机械行业常使用硬件方式来获取转速信号,但这种方式会额外增加人力物力,并且常会受到安装条件的限制。为了解决硬件方式的诸多弊端,可用非转速计方式获取转速,作为转速测量的补充。东方所在对非转速数据三维谱振分析的基础上,提出了一种瞬时转速估计方法,和硬件获取转速对比,两者的一致性很好。此方法为旋转机械行业的转速信号获取提供了一种经济、准确和可靠的途径。


旋转部件转速获取成为了工程部门的需求痛点

随着经济的快速发展,旋转机械类的产品在制造业的应用越来越多。对产品的振动噪声评价时,技术专家往往需要分析在特定转速下设备的振动和噪声信号,从而判断设备的运行状态及故障原因。在获取转速的基础上,可应用多种高级分析方法,如转速三维谱振、阶次分析、伯德图等。

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目前常用的转速获取方式

传统的测量转速方法是安装各式各样的转速传感器(例如光电、磁电传感器)获得键相脉冲信号。

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硬件测量转速方式的不足

使用了转速传感器就会增加测试环节,需要数据采集系统留出通道进行转速测量。在某些应用场景下,现场安装转速传感器十分不方便,甚至没有安装空间。

1、汽车发动机曲轴、传动轴转速的测量,需要定制工装才能安装转速传感器

2、对于加防护罩的某些电机,防护罩阻挡了传感器的安装,导致根本没有安装空间

3、轨道车辆转速的测量,需要在车下轮对位置布置传感器,走线麻烦而且非常危险

原理介绍

瞬时转速估计是在三维谱振分析图中自动识别阶次曲线,通过此曲线对原始信号进行滤波得到一组窄带信号。通过对窄带信号的瞬时频率进行估计得到瞬时转速。

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转速估计对比验证

为验证转速估计软件的效果,实际测量一组电机运行过程中的振动信号。通过对测量的振动信号进行转速估计得到一组转速信号,同时通过光电转速传感器实际测量一组电机的转速信号,对两种方式得到的转速信号进行对比。

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