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摘 要:本文就是以设备故障诊断技术为基础。并且应用我国现行的氧化铝厂所常见的分解式大型循环水冷水泵电动机为例,通过相关的数据处理软件,详细的介绍了如何应用最小二乘法来对这些电气设备进行估计,并且这些数据都经过了回归线性方程检验,并且本文还利用MINITAI3软件来绘制相应的散点图,同时利用它们对应的数据来创建振动值和时间的拟合图,并利用相关系数进行检验,进而就可以达到预测电动机剩余寿命的目的。希望本文的这些研究可以为氧化铝厂他们的主要电气机械设备的使用以及管理提供一定的帮助。
关键词:设备故障诊断技术;MINITAI3软件;最小二乘法
前言
设备故障诊断技术是我国在大规模实行的一种基于PDCA管理循环而进行故障诊断的技术,该技术可以对机械的历史记录进行对应的数理统计分析,进而达到判断当前所诊断的设备劣化程度的目的,同时工作人员还可以根据相应的曲线来寻找对应设备的劣化趋势性规律,从而可以准确的预测它们还剩余的使用寿命。随着我国各种机械设备的投产,该技术的应用范围也是越来越广,该技术中起到重点核心作用的就是数理统计方法。
一、实验对象以及过程
本文就是结合我国某氧化铝厂相关的大型分解式循环水冷水泵电动机作为实验对象,探究了设备故障诊断技术在该行业的应用前景,该实验对象是氧化铝循环水工序中的核心冷却设备,这要的作用对象是冷却分解板式热交换器。但是因为该设备的备件制造周期长同时价格也比较昂贵,所以氧化铝厂一般情况下都将这一设备作为专业检测的重要设备。所以本文就首先收集了该电动机对应负荷端的垂直、水平、轴向的相关振动值,并且抽调了该设备的历史记录,将这些数据通过MIIVITAB软件以及相关的最小二乘法来进行相关的数据曲线制作,并且本文还依据曲线拟合,通过对应的绘图软件绘制了这些数据对应的趋势曲线,并构建了相应的回归方程,这样工作人员就可以通过这些数据来算出设备具体的剩余使用寿命了,进而就可以有效的推测、评估这些设备大体的维修以及更换时间[1]。
二、实验基础理论
(一)因果分析法
因果分析法,该方法主要是通过设备的历史记录数据来分析预测该设备在未来的情况的一种方法,我们可以首先将这些数据按照时间的顺序排序,之后就可以利用外推法来预测对应的规律,所以该方法也可以称为时间序列法。该方法所涉及的变化较多,可以是线性、周期、随机等众多形式的变化,但是这些预测的准确度差异还是很大的,而且预测的准确度都是难以有效的保证的,都是仅起到有效的预测作用。就像工作人员使用最小二乘法所求出的对应的线性方程,我们就可以绘制线性方程图,这一方程多数情况下都是在理想状态下的数据,所以仅是起到预参考作用。
(二)最小二乘法预测回归直线方程
假设某样本有n组数据,对应的震动值分别是(x1,y1)(x2,y2)等等,这样我们就可以利用一元线性回归模型来进行相关的构建工作,而且还可以利用最小二乘法来进行相应的估算:
在二次函数中Q(a,b)是必须存在最小值点才可以进行后续的计算。即
这样的方法就是最小二乘法,通过换算就可以求出对应的a、b值。
三、分析、测定剩余寿命步骤
第一,将收集的有关数据首先按时间顺序排序,之后再考虑该设备的最易劣化的部位参数,之后将这些数据带入方程组以及图像中,就可以真实、准确地反应这一设备在运行中的缓慢变化状况[2]。
第二,使用NffNITE1B软件绘制散点图,之后再通过相应的绘图软件绘制分析曲线,并且分析其趋势特征。通常情况下,振动值在临界值之前,都是可以看做线性趋势分布。
第三,创建拟合直线图,并且拟合对应的回归直线。
第四,检验拟合效果,可以通过t检验。
第五,使用回归方程按照实际数据预算该设备的实际剩余寿命。
四、举例说明
本文所涉及的水泵电动机技术参数主要是:电机型号YPTQ450-4,对应的输出功率是800 KW,转速1493 r/min,额定电流795 A,对应的电压690 V。
該电动机自一六年九月份就开始出现振动值上升的问题,根据工作人员之前测量的对应的电机负荷端振动值历史数据,我们可以对照发现电机的振动值变化比较大,所以就需要应用相应的设备故障诊断技术来分析其对应的趋势特征。
本文就通过设计y.与x之间是否线性关系来进行验证,同时利用上文所述的方法来进行相关的经验回归直线方程拟合以及检验,本文经过数据处理得到的拟合方程的震动趋势散点图如图1所示,拟合曲线如图2所示。
我们将振动值的临界值这一数据带入到代入回归方程中就可以计算出该电机的具体剩余使用寿命是33天,也就是说该电机在一个月之后就会出现问题甚至是寿命终期[3]。
总结
电气设备故障诊断技术就目前而言,我国的研究还是较发达的,研究中可以结合电气设备的历史点检数据,通过一些数据或者是信息的处理软件来进行相关的数理统计、图表分析等,进而进一步的判定这些设备的劣化程度,这样工作人员就可以预测设备的使用寿命。确定具体的维修时期。以提高设备的寿命,尽可能为企业获取最大的经济效益。
参考文献
[1]辛晓娟.设备故障诊断技术在氧化铝厂电气设备中应用[J].轻工科技,2018(08):69-70.
[2]颜湘莲,王承玉,宋杲,季严松,杨韧,张翔,陈海伦,苏镇西,鲁钢,姚强,刘汉梅.气体绝缘开关设备中SF_6气体分解产物检测与设备故障诊断的研究进展[J].高压电器,2013(06):1-9+16.
[3]孙萍,魏立明.基于红外热像技术的电接触故障诊断[J].电气应用,2018(06):83-86.
关键词:设备故障诊断技术;MINITAI3软件;最小二乘法
前言
设备故障诊断技术是我国在大规模实行的一种基于PDCA管理循环而进行故障诊断的技术,该技术可以对机械的历史记录进行对应的数理统计分析,进而达到判断当前所诊断的设备劣化程度的目的,同时工作人员还可以根据相应的曲线来寻找对应设备的劣化趋势性规律,从而可以准确的预测它们还剩余的使用寿命。随着我国各种机械设备的投产,该技术的应用范围也是越来越广,该技术中起到重点核心作用的就是数理统计方法。
一、实验对象以及过程
本文就是结合我国某氧化铝厂相关的大型分解式循环水冷水泵电动机作为实验对象,探究了设备故障诊断技术在该行业的应用前景,该实验对象是氧化铝循环水工序中的核心冷却设备,这要的作用对象是冷却分解板式热交换器。但是因为该设备的备件制造周期长同时价格也比较昂贵,所以氧化铝厂一般情况下都将这一设备作为专业检测的重要设备。所以本文就首先收集了该电动机对应负荷端的垂直、水平、轴向的相关振动值,并且抽调了该设备的历史记录,将这些数据通过MIIVITAB软件以及相关的最小二乘法来进行相关的数据曲线制作,并且本文还依据曲线拟合,通过对应的绘图软件绘制了这些数据对应的趋势曲线,并构建了相应的回归方程,这样工作人员就可以通过这些数据来算出设备具体的剩余使用寿命了,进而就可以有效的推测、评估这些设备大体的维修以及更换时间[1]。
二、实验基础理论
(一)因果分析法
因果分析法,该方法主要是通过设备的历史记录数据来分析预测该设备在未来的情况的一种方法,我们可以首先将这些数据按照时间的顺序排序,之后就可以利用外推法来预测对应的规律,所以该方法也可以称为时间序列法。该方法所涉及的变化较多,可以是线性、周期、随机等众多形式的变化,但是这些预测的准确度差异还是很大的,而且预测的准确度都是难以有效的保证的,都是仅起到有效的预测作用。就像工作人员使用最小二乘法所求出的对应的线性方程,我们就可以绘制线性方程图,这一方程多数情况下都是在理想状态下的数据,所以仅是起到预参考作用。
(二)最小二乘法预测回归直线方程
假设某样本有n组数据,对应的震动值分别是(x1,y1)(x2,y2)等等,这样我们就可以利用一元线性回归模型来进行相关的构建工作,而且还可以利用最小二乘法来进行相应的估算:
在二次函数中Q(a,b)是必须存在最小值点才可以进行后续的计算。即
这样的方法就是最小二乘法,通过换算就可以求出对应的a、b值。
三、分析、测定剩余寿命步骤
第一,将收集的有关数据首先按时间顺序排序,之后再考虑该设备的最易劣化的部位参数,之后将这些数据带入方程组以及图像中,就可以真实、准确地反应这一设备在运行中的缓慢变化状况[2]。
第二,使用NffNITE1B软件绘制散点图,之后再通过相应的绘图软件绘制分析曲线,并且分析其趋势特征。通常情况下,振动值在临界值之前,都是可以看做线性趋势分布。
第三,创建拟合直线图,并且拟合对应的回归直线。
第四,检验拟合效果,可以通过t检验。
第五,使用回归方程按照实际数据预算该设备的实际剩余寿命。
四、举例说明
本文所涉及的水泵电动机技术参数主要是:电机型号YPTQ450-4,对应的输出功率是800 KW,转速1493 r/min,额定电流795 A,对应的电压690 V。
該电动机自一六年九月份就开始出现振动值上升的问题,根据工作人员之前测量的对应的电机负荷端振动值历史数据,我们可以对照发现电机的振动值变化比较大,所以就需要应用相应的设备故障诊断技术来分析其对应的趋势特征。
本文就通过设计y.与x之间是否线性关系来进行验证,同时利用上文所述的方法来进行相关的经验回归直线方程拟合以及检验,本文经过数据处理得到的拟合方程的震动趋势散点图如图1所示,拟合曲线如图2所示。
我们将振动值的临界值这一数据带入到代入回归方程中就可以计算出该电机的具体剩余使用寿命是33天,也就是说该电机在一个月之后就会出现问题甚至是寿命终期[3]。
总结
电气设备故障诊断技术就目前而言,我国的研究还是较发达的,研究中可以结合电气设备的历史点检数据,通过一些数据或者是信息的处理软件来进行相关的数理统计、图表分析等,进而进一步的判定这些设备的劣化程度,这样工作人员就可以预测设备的使用寿命。确定具体的维修时期。以提高设备的寿命,尽可能为企业获取最大的经济效益。
参考文献
[1]辛晓娟.设备故障诊断技术在氧化铝厂电气设备中应用[J].轻工科技,2018(08):69-70.
[2]颜湘莲,王承玉,宋杲,季严松,杨韧,张翔,陈海伦,苏镇西,鲁钢,姚强,刘汉梅.气体绝缘开关设备中SF_6气体分解产物检测与设备故障诊断的研究进展[J].高压电器,2013(06):1-9+16.
[3]孙萍,魏立明.基于红外热像技术的电接触故障诊断[J].电气应用,2018(06):83-86.