电机智能运维监测系统试验台高效故障诊断Machinery Fault Simulator

基于电机的轴承故障诊断系统VALENIAN，包括了三相异步电动机，变频器，联轴器，摩擦支架套件，磁粉制动器，张力调节器，双支撑轴承座单元，动平衡叶轮转子盘，转速调节及转速显示模块，急停开关，最后给出硬件参数和软件参数。

2.1驱动电机：高效节能ABB三相交流电动机，功率370w

2.2电源输入模块：额定电流 10A，配有过电流保险丝，具有电源滤波功能。

2.3交流变频器

• 频率范围：0-599Hz

• 额定输入：200—240V，50/60Hz, 8.3A

• 额定输出：3PH 0-230V 3.2A,1.2KVA 0.4KW

• 速度调节方式：通过旋转TOCOS精密电位器，配合高阻值及低阻值调速旋钮对转速进行精确调节。

• 转速控制精度：1转/分钟 1RPM

• 转速调节范围：0-3600RPM可调

2.4 转速测量模块：采用漫反射激光转速计进行脉冲信号采集，最大采集距离130mm，最小检测目标直径0.04mm，

2.5 激光信号变送器

· 电源电压：12-24VDC

· 响应时间：小于0.5ms

· 绝缘阻抗：20兆欧以上

2.6磁粉制动器：

· 转矩0-6Nm

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· 供电电压24V

· 额定电流0.3A

· 最大输入转速1800RPM

2.7磁粉张力控制器：7段LED显示电流数值，及加载电压数值，前置面板同时具有输出电压，电流功能。电源输入：DC4-40V，（AC 3V—30V），输出 1.23—37V，最大输出电流：3A，转换效率大于80%。

2.8转速显示模块：传感器供电：12VDC±10%，80mA, 绝缘阻抗：100兆欧以上，数值实时显示，可切换Hz,RPM，显示范围0-99999，测量精度误差小于0.05%。

2.93输出信号端子：BNC 接线端子口，1V脉冲/转的6V TTL信号输出

2.10转轴：直径25mm

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2.11故障轴承：滚珠轴承，PH205，内径25mm,2个良好轴承，5种故障轴承（轴承内圈，外圈，滚珠，保持架，综合故障）

2.12动平衡转子盘及叶片：材质阳极铝制，直径120mm，带有6个叶片，配有单排36个M5平衡孔，10°等分360°圆周。

2.13开关1：控制电机启动停止开关。

2.14输入电压：220VAC，单相，60/50 Hz

2.15底板：精密加工12mm铝板，并含有减震底座。

2.16电机对中机构：电机一端具有千斤顶对中调节螺栓，方便进行轴对中调节。

2.17使用环境：-10~50°C, 35~85RH

2.18尺寸：735mm（长）, 310mm（宽）, 350mm（高）, 包含安全护罩长*宽*高。

2.19硬件参数

· 测量通道数量：四通道传感器同时数据信号采集。

· 支持传感器类型：压电式传感器振动，噪声声级计，转速计（仅四通道）、电压型输出传感器。

· 数模转换器精度：24AD位。

·支持最高采样频率：最高100kHz/通道，多种量程范围可选。

· 输入精度：相位：优于0.1度，幅值：优于0. 1%。

· 仪器最高动态范围：110dB。

· 数据传输端口：千兆网口接入。

· 传感器输入信号接口：BNC公头接线端子。

· 传感器输入电压范围：-10V～+10V。

· 压电式传感器供电：20伏-4毫安传感器通用输入端口。

· 滤波器：低通，高通，带通，带阻四种模式可选。

· 频谱分辨率：默认51200线，多种挡位可选。

· 工作电源：配套AC220V直流电源适配器供电。

· 工作温度范围：-25℃~75℃。

2.20软件参数

· 时域及频域信号的实时采集、实时存储，实时显示、实时分析，采集数据后，保存数据进行数据事后分析；

· FFT频谱分析、频响函数分析、幅值及频率横坐标及纵坐标，缩放缩小、自功率谱、互功率谱、共振解调谱分析、小波分析、轴心轨迹图、倒频谱、长时间数据连续采集记录及回放分析、信号窗函数可选；

· 支持轴承故障特征数据导入，并可自动进行轴承故障类型的智能诊断分析，提示轴承故障类型如BPFI,BFFO,BSF,FTF的信息。

· 支持幅值的平均值、幅值最大值、幅值最小值、幅值峰值、波形因素、峰度、波峰因数、时域和频域分析；

· 含有声学分析及倍频程分析功能；

· 支持低通、高通、带通、滤波器等常用频率滤波工具；

· 能提供单光标、谐波光标显示频率及幅值，光标具有移动标记定位功能进行数据浏览功能；

· 声学数据分析模块，支持多功能声信号并行、连续采集存储，采集后数据波形可进行时域分析及声压信号分析，数据呈现波形有，时域声压波形频谱、窄带频谱、1/3倍频程谱、1/1倍频程谱，等常用声学分析频谱。

· 软件测试数据含有原始数据导出功能，数据可以进行二次开发功能，通用性强，数据导出格式有，文本，excel matlab 开放VB、VC、LabView、通用平台的软件二次开发数据接口工具；

· 数据信号采集加窗函数，如矩形窗、汉宁窗、海明窗、平顶窗可选；

· 外部数据导入功能，支持文本文件、Excel表格文件等标准格式的文件导入测试系统进行分析显示；

传感器参数

· 频率响应：Freq. response (+/- 3dB): 0.4 –13000，HzFreq. response (+/- 10%): 0.6 - 10000Hz；

· 传感器灵敏度：Sensitivity: 100 mV/g +/- 10%；

· 传感器动态响应冲击：50g peak (max 5000g)；

· 等级/防护等级：IP 67。

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