Diagnosis of Bearing Fault in Induction Motors Using Hilbert Demodulation Approach

针对电机电流信号特征分析(MCSA)方法诊断轴承外圈故障时易受到基频频谱泄露和偏心谐波以及供电系统噪声的影响,使得MCSA方法无法诊断低负载运行条件下的轴承外圈故障问题,提出一种基于Hilbert解调方法提取定子电流平方包络线的诊断方法。首先使用Hilbert变换构造定子电流解析信号,并提取定子电流解析信号的平方包络线;然后对提取的平方包络线做快速傅里叶变换(FFT)分析;最后根据FFT频谱中是否存在故障特征频率fof判断轴承是否发生故障。该方法能够将故障特征频率的检测从传统的边频带成分|f1±fof|转换为对轴承外圈故障特征频率fof的直接检测,能够有效消除基频频谱泄露和供电系统强噪声的干扰。电机在不同负载运行状态下的实验结果均验证了所提方法的有效性和稳定性。