基于CEEMDAN-HT的永磁同步电机匝间短路振动信号故障特征提取研究

来源：振动与冲击杂志2024年第5期北京时间：

作者：夏焰坤，李欣洋，任俊杰，寇坚强

单位：西华大学电气与电子信息学院，成都610039

摘要：由于长时间处于高负荷运行状态，永磁同步电机（PMSM）定子绕组线圈匝与匝之间的绝缘性能容易降低，导致出现匝间短路，此时电机的振动强度会发生改变。针对此现象，本文提出将自适应噪声完备经验模态分解（CEEMDAN）与希尔伯特变换（HT）结合，构成一种CEEMDAN-HT非线性信号分析方法，并将其应用于提取振动信号故障特征。首先，利用CEEMDAN算法分解振动信号，得到一系列本征模态函数（IMF），并将主元分析中的方差贡献率用于识别包含故障特征信息的IMF。其次，使用HT对方差贡献率较高的IMF进行分析，并以三维联合时频图呈现时间、瞬时频率与幅值，得到了主要故障特征。最后，使用ANSYS有限元软件建立了电机短路故障模型，并搭建了短路故障实验平台，通过对比有限元仿真结果与实验结果，对本文提出的方法进行了有效性和准确性验证。

关键词：永磁同步电机（PMSM）；振动信号；自适应噪声完备经验模态分解（CEEMDAN）；特征提取；希尔伯特变换（HT）