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第1章 绪论1

参考文献7

第2章 感应电动机和同步电动机故障8

2.1 感应电动机故障介绍8

2.1.1 轴承故障8

2.1.2 定子故障9

2.1.3 转子断条故障12

2.1.4 偏心故障13

2.2 同步电动机故障诊断介绍14

2.2.1 阻尼绕组故障14

2.2.2 永磁同步电动机的退磁故障15

2.2.3 偏心故障16

2.2.4 定子匝间故障17

2.2.5 转子匝间故障18

2.2.6 轴承故障19

参考文献19

第3章 应用绕组函数法和改进绕组函数法的电机建模24

3.1 概述24

3.2 绕组函数法和改进绕组函数法25

3.3 应用绕组函数法和改进绕组函数法的电机电感计算28

3.4 应用绕组函数法和改进绕组函数法的电机电感计算的验证33

参考文献38

第4章 基于等效磁路法的电机建模39

4.1 概述39

4.2 等效磁路法在凸极同步电机分析中的间接应用43

4.2.1 凸极同步电机的等效磁路44

4.2.2 凸极同步电机的电感关系45

4.2.3 凸极同步电机电感计算48

4.2.4 凸极同步电动机电感的实验测量52

4.3 等效磁路法在感应电机分析中的间接应用54

4.3.1 感应电机的简化等效磁路54

4.3.2 感应电机的电感关系56

4.3.3 感应电机电感计算57

4.4 等效磁路法在考虑非线性磁特性的电机分析中的直接应用60

附录62

附录A：感应电机参数62

附录B：节点磁导矩阵63

参考文献64

第5章 基于有限元法的感应电动机故障分析65

5.1 概述65

5.2 基于时步有限元法（TSFEM）的故障感应电机几何建模66

5.3 电路和有限元区域的耦合66

5.4 基于有限元法的电机内部故障建模68

5.4.1 断条故障建模68

5.4.2 偏心故障建模70

5.5 磁饱和对感应电动机故障准确检测的影响73

5.5.1 正常和故障感应电动机的气隙磁通密度分析75

参考文献77

第6章 基于频域技术的电机故障诊断78

6.1 概述78

6.2 关于信号处理的一些定义和例子78

6.2.1 连续信号与离散或数字或采样信号78

6.2.2 连续、离散傅里叶变换和非参数能量谱估计79

6.2.3 参数功率谱估计83

6.2.4 应用高阶谱（HOS）进行功率谱估计84

6.2.5 应用正弦扫频测量或者数字锁频环（DFLL）技术进行功率谱估计86

6.3 基于频域技术的电机故障诊断87

6.3.1 电动机轴承故障检测87

6.3.2 定子故障检测91

6.3.3 转子故障检测101

6.3.4 偏心故障检测108

6.3.5 逆变器供电的感应电动机故障检测119

参考文献120

第7章 应用基于模型技术的电机故障诊断124

7.1 概述124

7.2 正常的三相笼型异步电动机模型127

7.3 定子匝间故障的三相笼型异步电动机模型132

7.3.1 不考虑饱和的模型132

7.3.2 饱和模型135

7.4 转子断条和端环故障初期的笼型异步电动机模型139

7.5 有偏心故障的笼型异步电动机模型141

7.6 有定子故障的同步磁阻电动机模型142

7.7 有动态偏心故障的凸极同步电动机模型144

参考文献145

第8章 应用模式识别的故障诊断147

8.1 概述147

8.2 贝叶斯理论和分类器设计148

8.3 正态分布的简化形式150

8.4 故障诊断系统中的特征提取151

8.5 分类器训练153

8.6 应用154

参考文献158

第9章 基于数字信号处理器的电机电流特征分析故障诊断的实现159

9.1 概述159

9.1.1 来自于最佳检测器的加性白高斯噪声信道的互相关方案160

9.2 参考系理论161

9.2.1 应用参考系理论的状态监测161

9.2.2 多相系统的（故障）谐波分析161

9.2.3 在线故障检测结果163

9.3 基于相敏检测的故障诊断168

9.3.1 介绍168

9.3.2 相敏检测168

9.3.3 在线实验结果169

参考文献175

第10章 基于参考系理论的混合动力汽车故障诊断应用177

10.1 概述177

10.2 混合动力汽车的车载诊断系统177

10.3 车载诊断系统的行驶循环周期分析180

10.4 零速度时转子不对称故障检测181

参考文献187

第11章 基于数字信号处理器的电动机电流特征分析诊断应用中的鲁棒信号处理技术188

11.1 概述188

11.1.1 相干检测189

11.1.2 非相干检测（相位不确定性补偿）190

11.1.3 故障频率偏移补偿190

11.2 决策方案191

11.2.1 自适应阈值设计（噪声不定性的补偿）192

11.2.2 Q-函数193

11.2.3 噪声估计194

11.3 仿真和实验结果195

11.3.1 MATLAB建模仿真结果195

11.3.2 离线实验196

11.3.3 在线实验结果199

参考文献201