14、感应电机小波故障诊断技术解析

感应电机小波故障诊断技术解析

1. 引言

20世纪80年代初，小波作为一种分析工具应运而生，因其具有广泛的应用前景，受到了包括数学家在内的各学科科学家的关注。小波技术的起源可追溯到1807年，当时约瑟夫·傅里叶提出了频率分析理论。随后，经过多年发展，众多学者为小波的发展做出了重要贡献，如斯蒂芬·马拉特在数字信号处理方面的工作，伊曼纽尔·迈耶创造了第一个非平凡、连续可微的小波，英格丽·多贝西构造了一组正交基函数，奠定了现代小波应用的基础。

在工业领域，对高性能电力驱动的需求日益增长，感应电机凭借其在尺寸、成本和效率方面的优势，成为满足这些需求的理想选择。同时，在高成本系统中，电机的维护和保护至关重要，而随着信号处理技术的进步，利用小波原理对工业感应电机进行故障诊断和保护成为可能。

众多研究人员在感应电机故障检测方面开展了大量工作，采用了多种小波相关技术。例如，Douglas等人使用小波对定子电流进行电机电流特征分析（MCSA），以检测瞬态区域的转子断条故障；Bogalecka等人运用小波技术分析了带有断条的感应电机无传感器控制系统；Zhang等人结合经验模型分解（EMD）和小波离散变换（WDT）来检测转子断条故障等。

2. 感应电机模型

鼠笼式感应电机在定子参考系下的d - q动态模型由以下方程给出：
- (V_s = R_si_s + j\omega_s\lambda_s + \frac{d\lambda_s}{dt}) （1）
- (V_r = R_ri_r + M\frac{d\lambda_r}{dt} + (\omega_s - \omega_r)\lambda_r) （2）

电磁转矩的计