Nghiên cứu xây dựng bộ dữ liệu lớn và thử nghiệm phương pháp học sâu để phát hiện và chẩn đoán lỗi vòng bi của động cơ ba pha.pdf

1
TRƯỜ Ạ Ọ Ộ
NG Đ I H C BÁCH KHOA HÀ N I
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu xây d ng b d l
ự ộ ữ liệu ớn và
th m
ử ệ
nghi phương pháp h sâu phát
ọc để
hi n n
ệ và chẩ đoán ỗ ủ
l i vòng bi c a
độ cơ
ng ba pha
PHẠ ĐỨ
M C BÌNH
Phambinhhy710@gmail.com
Ngành K thu
ỹ ật Điề ể
u khi n và T ng hóa
ự độ
Giảng viên hướ ẫ
ng d n: PGS. TS. S H ng
Hoàng ỹ ồ
Viện: Điện
HÀ NỘI, 4/2022
ký c
Chữ ủa GVHD

2
ĐỀ Ậ
TÀI LU N VĂN
Nghiên c xây d b d l và
ứu ựng ộ ữ liệu ớn thử nghiệm phương
pháp h sâu phát và l bi c
ọc để hiện chẩn đoán ỗi vòng ủa động cơ
Giáo viên ng d n
hướ ẫ
(Ký và ghi rõ h tên)
ọ

3
L I C
Ờ ẢM ƠN
Em xin chân thành c i h Bách
ảm ơn các thầy cô trường Đạ ọc Khoa Hà Nội, đặc
bi t các th y cô vi n n n tình ng d n và t o m u ki n t t
ệ ầ ệ Điệ đã tậ hướ ẫ , giúp đỡ ạ ọi điề ệ ố
nh t cho em trong su t quãng th i gian em theo h c t em có th
ấ ố ờ ọ ại trường, để ể
hoàn thành đượ ề
c đ tài này.
Em t lòng bi c v i PGS.TS Hoàng S H ng i th
ỏ ết ơn sâu sắ ớ ỹ ồ , ngườ ầy đã tận
tình ng d n khoa h , ch b o em trong su t quá trình nghiên c u
hướ ẫ ọc và giúp đỡ ỉ ả ố ứ
và hoàn thành lu .
ận văn này
Tôi Lab
xin chân thành c b n sinh viên c
ảm ơn các ạ ủa Mandevies t ng
ại trườ
Đạ ọ ộ đã đỡ ọ ạ ờ
i h c Bách Khoa Hà N i giúp trong quá theo h
tôi trình c t i trư ng,
cũng như đỡ ự
giúp tôi th c hi n này.
ệ đề tài
Xin trân trọ ảm ơn!
ng c

4
M U
Ở ĐẦ
Gi i
ớ thiệu
Trong ng i n, vòng bi là m b ph n r t quan tr ng v i ch
độ cơ đ ệ ột ộ ậ ấ ọ ớ ức năng
gi m b o chuy t i tr ng tác d ng lên các chi ti
ảm ma sát, đả ả ển động quay và đỡ ả ọ ụ ết
máy trong động cơ. Ngày nay, với sự ể ạ ẽ trong lĩnh vự cơ khí ự
phát tri n m nh m c -t
độ ề ề đã đượ ậ ộ ừ
ng hóa, nhi u dây truy n máy móc c v n hành m t cách khép kín t
khâu đầ ới đầ ả ẩ động cơ điệ nh hư
u vào t u ra s n ph m. Khi vòng bi trong n phát si
h ng có th ho ng c a c dây truy n s n xu t, gây thi h i l n
ỏ ể làm đình trệ ạt độ ủ ả ề ả ấ ệt ạ ớ
v kinh t . B phân tích và x lý tín hi c trong qu
ề ế ằng các phương pháp ử ệu thu đượ á
trình ho ng c , có th phát hi n các l i này t u c
ạt độ ủa động cơ ể ệ ỗ rong giai đoạn đầ ủa
chúng, c khi chúng gây ra ng nghiêm tr ng n ng .
trướ các tác độ ọ đế độ cơ
Lĩnh vự ẩn đoán ra đờ ằm nâng cao độ ậy và đả ả ệ ố
c ch i nh tin c m b o các h th ng
ho ng an toàn và liên t pháp n c ti p c n b ng
ạt độ ục. Phương chẩ đoán đã đượ ế ậ ằ
cách xây d ng các hình v t lý giám sát ho t ng c a vòng bi giúp
ự mô ậ ạ độ ủ để chúng
ta hi c m i quan h gi a l i vòng bi và các tín hi c, có th
ểu đượ ố ệ ữ ỗ ệu đo đượ ể được
thu nh n b ng nhi u lo i c m bi n và phân tích b ng các k t x lý tín hi u.
ậ ằ ề ạ ả ế ằ ỹ thuậ ử ệ
Các phương thứ ả ế đã đượ ồ ả ế độ ả
c c m bi n c khám phá bao g m c m bi n rung ng, c m
bi n âm thanh, c m bi n, c m bi n nhi và k t h p nhi u c
ế ả ến dòng điệ ả ế ệt độ ế ợ ề ảm
bi n tín hi n chi . S t n t i c
ế , trong đó phân tích ệu dòng điệ ếm ưu thế hơn cả ự ồ ạ ủa
l vòng bi ng l i c c a nó có c xác nh d dàng b ng
ỗi cũng như dạ ỗ ụ thể ủ thể đượ đị ễ ằ
cách th c hi n phân tích ph t n s trên các tín hi c giám sát và phân tích
ự ệ ổ ầ ố ệu đượ
các thành ph n c a chúng các t n s l có th tính toán xác
ầ ủ ở ầ ố ỗi đặc trưng, ể được để
đị ụ ộ ốc độ độ ơ, dạ ọ ổ ụ ị ụ ể
nh rõ ràng ph thu c vào t ng c ng hình h c tr c và v trí c th
c t
ủa khuyết tậ ổ trục.
Các ng pháp phát hi n l i vòng bi c phân lo d a trên mô hình ho
phươ ệ ỗ đượ ại ự ạt
độ ủ ặ ự ệ thu đượ ẩn đoán lỗ
ng c a vòng bi ho c d a trên tín hi u c. Tuy nhiên, ch i trong
vòng bi y c th c hi n thông qua các k t d a trên tín hi u. Các k
chủ ếu đượ ự ệ ỹ thuậ ự ệ ỹ
thuật này thườ ồm ba bướ Đ ệ ẽ đượ ử ụng để
ng bao g c chính: (1) o tín hi u s c s d
chẩn đoán lỗ ạ ệ ả ến thu đượ ạt độ
i (các lo i tín hi u c m bi c trong quá trình ho ng); (2)
X lý tín hi ch xu g c vòng bi trong u
ử ệu để trí ất các tính năng đặc trưn ủa các điề
ki n b ng; (3) S d ng mô hình trí tu nhân t o phân i tín hi u bình
ệ ất thườ ử ụ ệ ạ để loạ ệ

5
thườ ệ ị ỗ
ng và tín hi u b l i. tích
T nh ng s phân
ừ ữ cơ ở ở ự ọn đề
tôi xin l
trên, a ch tài
“ ứ ự ộ ữ ệ ớ ử ệm phương pháp ọ để
Nghiên c u xây d ng b d li u l n và th nghi h c sâu
phát hi n và chu i vòng bi c nghiên c u và ng
ệ ẩn đoán lỗ ủa động cơ ba pha” để ứ ứ
d ng i vòng bi trong
ụ các phương pháp vào việc chẩn đoán lỗ động cơ.
M tiêu nghiên c u
ục ứ
Đề tài “ ứ ự ộ ữ ệ ớ ử ệm phương pháp ọ
Nghiên c u xây d ng b d li u l n và th nghi h c
sâu để ệ ẩn đoán lỗ ủa động cơ ba pha” hướ đế
phát hi n và chu i vòng bi c ng n các
m :
ục tiêu sau
- T ng h p lý thuy l ng b .
ổ ợ ết về ỗ ộng cơ ba pha không đồ
i vòng bi trong đ ộ
- t k giám sát ho ng c
Thiế ế mô hình testbench để ạt độ ủa động cơ ba pha
không đồ ộ ự ọ ẫ ị ỗ ộ cơ.
ng b và l a ch n các m u vòng bi b l i trong đ ng
- Thu th p d u vòng bi trong quá trình ho lý tín hi u và xây
ậ ữ liệ ạt đông, xử ệ
d ng b dataset t b d p.
ự ộ ừ ộ ữ liệu đã thu thậ
- S d ng mô hình m ng ng c a vòng bi.
ử ụ ạ Nơron để chẩn đoán tình trạ ủ
Đố ợ ứ
i tư ng nghiên c u
Đố ợ ứ ủa đề tài là các động cơ điện ba pha không đồ ộ
i tư ng nghiên c u c ng b ba
pha trong đó thàn ầ ọ ứ ề ả ế ự
h ph n vòng bi là tr ng tâm nghiên c u v c lý thuy t và th c
nghiệm.
Phạm vi nghiên c u
ứ
N i dung nghiên c c gi i h n trong ph c c
ộ ứu đượ ớ ạ ân tích các dao động cơ họ ủa
vòng bi d c nghi
ựa trên mô hình cơ học, các phép đo thự ệm và các phương pháp
phân tích tín hi u s .
ệ ố
Tóm t n dung tài
ắt ội đề
Trong Nghiên c u xây d ng b d u l n và th nghi
đề tài “ ứ ự ộ ữ liệ ớ ử ệm phương
pháp h c sâu phát hi n và chu i vòng bi c tôi s
ọ để ệ ẩn đoán lỗ ủa động cơ ba pha” ẽ
tri i nh
ể ớ
n khai v ữ ộ
ng n i dung chính như sau:
Nghiên c u t ng quan v thành ph n ba pha
ứ ổ ề ần vòng bi trong động cơ điệ
không đồ ộ ớ ệ ề ỗ à các phương pháp chuẩn đoán vòng
ng b . Gi i thi u v l i vòng bi v
bi. Sau đó lự ọ phương pháp chẩn đoán lỗ
a ch n i vòng bi.
Nghiên c u v lý tín hi
ứ ề phương pháp xử ệu rung động trong động cơ, đưa
ra phương án phù hợp để ử ệ ớ ệ ề ạ ạ
x lý tín hi u. Gi i thi u v m ng Nơron nhân t o và
mô hình CNN để ử ả ừ ữ ệ ợ ừ đó lự ọ ạ
x lý nh t d li u thu đư c, t a ch n mô hình m ng
Nơron t vào ch ng
ối ưu để áp dụng ẩn đoán lỗi vòng bi trong độ cơ.
Nghiên c u, xây d ng mô hình testbench giám sát ho ng c ng
ứ ự để ạt độ ủa độ
cơ ba pha không đồ ộ ể ự ọ ẫ ỗi vòng bi trong động cơ
ng b . Tìm hi u, l a ch n các m u l
để đưa vào thự ệ ế ự ệ ữ ệ ử ữ ệ
c nghi m. Ti n hành th c nghi m thu d li u, x lý d li u sau
khi thu nh n và xây d ng b d u cho l
ậ ự ộ ữ liệ ỗi vòng bi trong động cơ.
T nh ng n i dung trên, 4
ừ ữ ộ luận văn bao gồm chương:
- T ng quan l
Chương 1 : ổ ỗi vòng bi

6
- s thuy quan n x hi u và h u
Chương 2 : Cơ ở lý ết liên đế ử lý tín ệ ọc sâ
- C d ng b d u l n và nghi pháp h sâu
hương 3 : Xây ự ộ ữ liệ ớ thử ệm phương ọc
chẩ đoán ỗ
n l i vòng bi
- K qu
Chương 4 : ết ả
Phương ứ
pháp nghiên c u
Để đạt đượ ục tiêu đề ra, đề tài đượ ự ệ ằng phương pháp
c m c th c hi n b nghiên
c u là k t h p gi a lý thuy t, th c nghi m và x lý tín hi u s , t
ứ ế ợ ữ ế ự ệ ử ệ ố ừ đó đưa ra được
phương pháp chẩn đ ỗi vòng bi trong động cơ điện ba pha không đồ ộ
oán l ng b .
K t
ế luận
Sau i gian th c hi n lu c m t s k t qu kh quan,
thờ ự ệ ận văn, tôi đã đạt đượ ộ ố ế ả ả
nâng cao ki n th c, hi u bi vòng bi và t m quan tr ng c vòng bi trong quá
ế ứ ể ết về ầ ọ ủa
trình ho ng c c ph n thi t k mô hình
ạt độ ủa động cơ. Luận văn đã hoàn thiện đượ ầ ế ế
testbenc li
h, ti n hành thu nh n và x lý tín hi u. B d
ế ậ ử ệ ộ ữ ệ ỗi vòng bi thu đượ
u l c
trong quá trình ho tin c y cao, áp d ng vào mô hình h c sâu th
ạt động có độ ậ ụ ọ u
đượ ế ả ố ặ ấ ề ế ể ỏi nhưng
c k t qu t t. M c dù còn r t nhi u thi u sót không th tránh kh quá
trình th c hi n lu iúp tôi t cái nhìn th c t v t m quan tr ng
ự ệ ận văn g cũng có mộ ự ế ề ầ ọ
c n.
ủa việc chẩn đoán lỗi vòng bi trong động cơ điệ
Hà N ngày tháng 2022
ội, năm
H C VIÊN
Ọ
m Bình
Phạ Đức

7
M C
ỤC LỤ
L .................................................................................................... 3
ỜI CẢM ƠN
M U........................................................................................................... 4
Ở ĐẦ
M C ........................................................................................................ 7
ỤC LỤ
DANH MỤ Ẽ
C HÌNH V ................................................................................... 9
DANH C B
MỤ Ả Ể
NG BI U............................................................................ 11
DANH C T VI
MỤ Ừ ẾT TẮT ........................................................................ 12
CHƯƠNG 1. TỔ Ỗ
NG QUAN L I VÒNG BI............................................... 13
1.1 m v vòng bi.............................................................................. 13
Khái niệ ề
1.1.1 m.................................................................................. 13
Khái niệ
1.1.2 Nguyên lý ho ng................................................................. 13
ạ ộ
t đ
1.1.3 C u t o vòng bi ......................................................................... 14
ấ ạ
1.1.4 Phân lo i vòng bi....................................................................... 14
ạ
1.1.5 i v .............................. 15
Vai trò của vòng bi đố ớ ộng cơ ba pha
i đ
1.2 T ng quan v l i vòng bi........................................................................ 15
ổ ề ỗ
1.2.1 t hi n l ng bi........................................... 15
Nguyên nhân xuấ ệ ỗi vò
1.2.2 D u hi u l i vòng bi.................................................................. 16
ấ ệ ỗ
1.2.3 ng c n............................... 16
Tác độ ủa lỗi vòng bi lên động cơ điệ
1.2.4 Phân lo òng bi ................................................................. 16
ại lỗi v
1.2.5 pháp t o l i trên vòng bi.............................................. 17
Phương ạ ỗ
1.2.6 L o l i .................................................. 19
ựa chọn phương pháp tạ ỗ
1.2.7 L n.............................................................. 20
ựa chọn động cơ điệ
1.2.8 K t o l i vòng bi trên th ........................................... 20
ết quả ạ ỗ ực tế
1.3 K ..................................................................................... 22
ết luận chương
CHƯƠNG 2. CƠ Ở Ế QUAN ĐẾ Ử Ệ
S LÝ THUY T LIÊN N X LÝ TÍN HI U
VÀ HỌC SÂU..................................................................................................... 23
2.1 Phân m tín hi n l i vòng bi ............................... 23
loại ột số ệu liên quan đế ỗ
2.2 lý tín hi u ............................................................. 24
Các phương pháp xử ệ
2.2.1 pháp x hi u trong mi n th i gian ..................... 24
Phương ử lý tín ệ ề ờ
2.2.2 pháp x hi u trong mi n t n s .......................... 25
Phương ử lý tín ệ ề ầ ố
2.2.3 pháp x hi u trong mi n th i gian t n s ........ 27
Phương ử lý tín ệ ề ờ – ầ ố
2.3 T ng quan v m ng ..................................................................... 32
ổ ề ạ Nơron
2.3.1 M ron.............................................................................. 32
ạng Nơ

8
2.3.2 M ng N ron tích ch p (Convolution Neural Network)............ 35
ạ ơ ậ
2.4 K t ..................................................................................... 37
ế luận chương
CHƯƠNG 3. XÂY Ự Ộ Ữ Ệ Ớ Ử Ệ
D NG B D LI U L N VÀ TH NGHI M
PHƯƠNG Ọ ẨN ĐOÁN LỖ
PHÁP H C SÂU CH I VÒNG BI......................... 38
3.1 i vòng bi ....................................................... 38
Phương pháp chẩn đoán lỗ
3.2 Các b d u l i vòng bi trên th gi i.................................................. 39
ộ ữ liệ ỗ ế ớ
3.3 i h ng thu nh n tín hi ng c .................. 40
Th ết kế ệ thố ậ ệu rung độ ủ ộng cơ
a đ
3.3.1 M c tiêu thi mô hình testbench......................................... 40
ụ ết kế
3.3.2 ình thu nh n tín hi u rung c ............................ 40
Mô h ậ ệ ủa động cơ
3.4 t k b d u l n............................................................................ 47
Thiế ế ộ ữ liệ ớ
3.5 ....................... 52
Áp dụng phương pháp họ ể
c sâu đ chẩn đoán lỗi vòng bi
3.6 K t ..................................................................................... 57
ế luận chương
CHƯƠNG 4. KẾ Ả
T QU ................................................................................ 58
4.1 D u thu th p ...................................................................................... 58
ữ liệ ậ
4.1.1 n c a d u ............................... 58
Đánh giá các đặc trưng cơ bả ủ ữ liệ
4.1.2 n s l u................................. 60
Đánh giá đặc tính tầ ố ỗi trong dữ liệ
4.2 giá mô hình ................................................................................... 63
Đánh
4.3 K t ..................................................................................... 65
ế luận chương
K T NG PHÁT TRI N.................................................... 66
Ế LUẬN VÀ HƯỚ Ể
K n............................................................................................................ 66
ết luậ
Hướ ể ủa đồ
ng phát tri n c án trong tương lai..................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KH O............................................................................. 67
Ả

9
DANH MỤ Ẽ
C HÌNH V
Hình 1-1 n............................................................. 13
: Vòng bi trong động cơ điệ
Hình 1-2: Hình nh c u t o vòng bi................................................................. 14
ả ấ ạ
Hình 1-3: Hình nh các v trí l i trên vòng bi a) L i vòng ngoài b) L i vòng
ả ị ỗ ỗ ỗ
trong c) Lỗi con lăn............................................................................................ 16
Hình 1-4: Thi c tu c ................................. 18
ết bị lão hóa tăng tố ổi thọ ủa vòng bi
Hình 1-5: Ví d v l o ra trong th nghi i th vòng bi.18
ụ ề ỗi được tạ ử ệm gia tốc tuổ ọ
Hình 1-6: Hình nh máy c t dây EDM............................................................ 19
ả ắ
Hình 1-7: Hình n ba pha......................................................... 20
ảnh động cơ điệ
Hình 1-8 c c ................................................................... 21
: Kích thướ ủa vòng bi
Hình 1-9: L i vòng bi ch t o: L i vòng trong................................................ 22
ỗ ế ạ ỗ
Hình 1-10 i vòng bi ch t o: L i vòng trong............................................... 22
:Lỗ ế ạ ỗ
Hình 2-1: Hình nh tín hi u trong mi n t n s và mi n th ................... 25
ả ệ ề ầ ố ề ời gian
Hình 2-2: Hình nh mô t phép bi ourier th i gian ng n .................... 27
ả ả ến đổi F ờ ắ
Hình 2-3: Hình nh mô t phép bi i Wavelet........................................... 28
ả ả ến đổ
Hình 2-4: Hình t toán EMD.................................................... 31
ảnh lưu đồ thuậ
Hình 2-5: Hình nh c u trúc m ng
ả ấ ạ Nơron sinh h c......................................... 32
ọ
Hình 2-6: Hình nh ki n trúc m ng
ả ế ạ Nơron...................................................... 33
Hình 2-7: Hình nh c u t o c
ả ấ ạ ủa một Nơron nhân t o...................................... 34
ạ
Hình 2-8: Hình nh c u trúc m ng
ả ấ ạ Nơron tích ch p ....................................... 35
ậ
Hình 2-9: Hình nh minh h a tham s c a b l c ........................................... 36
ả ọ ố ủ ộ ọ
Hình 2-10: Hình ho ng c ng pooling................................ 37
ảnh cơ chế ạt độ ủa tầ
Hình 3-1: B thu d u CWRU..................................................................... 39
ộ ữ liệ
Hình 3-2: Hình nh mô hình Testbench .......................................................... 41
ả
Hình 3-3: Hình nh c n mômen quay DR2269-50 Nm.......................... 42
ả ảm biế
Hình 3-4: Hình nh c ng PCB 352C33................................... 42
ả ảm biến rung độ
Hình 3-5: Hình nh c n t RE O444 L1 MF 0,02A ........................ 43
ả ảm biế ộc độ
Hình 3-6: Hình nh phanh b FP 10/15 D2 ............................................... 43
ả ột từ
Hình 3-7: Hình ............................................ 44
ảnh môđun đo cơ MODMECA3
Hình 3-8: Hình nh b u NI 9234..................................................... 45
ả ộ thu dữ liệ
Hình 3-9: Hình nh ph n m m Labview ......................................................... 46
ả ầ ề
Hình 3-10: Tín hi c......................................................... 47
ệu rung động thu đượ
Hình 3-11 nh ph l i vòng trong a) T i 0W b) T i 250W c) T i 500W ... 50
: Ả ổ ỗ ả ả ả
Hình 3-12: nh ph ng a) T i 0W b) T i 250W c) T i 500W ....... 51
Ả ổ bình thườ ả ả ả
Hình 3-13: nh ph l i vòng ngoài a) T i 0W b) T i 250W c) T i 500W.... 51
Ả ổ ỗ ả ả ả
Hình 3-14: Hình nh phép tích ch ng ......................................... 52
ả ập thông thườ

10
Hình 3-15: Hình nh minh h a phép tính Spatial Separable Convolutions .... 53
ả ọ
Hình 3-16: Hình nh tích ch p chi u sâu Depthwise convolution .................. 54
ả ậ ề
Hình 3-17: Hình nh phép tích ch m....................................................... 54
ả ập điể
Hình 3-18: Hình nh ki n trúc mô hình Lenet-5 ............................................. 55
ả ế
Hình 4-1: Bi ng b) L i vòng ngoài c) L i vòng
ểu đồ Histogram a) Bình thườ ỗ ỗ
trong ..................................................................................................................... 60
Hình 4-2: Hình c tính c a tín hi u trong mi n t n s ............................ 60
ảnh đặ ủ ệ ề ầ ố
Hình 4-3: Thông s vòng bi............................................................................. 61
ố
Hình 4-4 c tính t n s c a tín hi u trong tr ng............... 62
: Đặ ầ ố ủ ệ ạng thái bình thườ
Hình 4-5 c tính t n s c a tín hi u trong tr ng thái l i vòng ngoài ........... 62
: Đặ ầ ố ủ ệ ạ ỗ
Hình 4-6 c tính t n s c a tín hi u trong tr ng thái l i vòng trong............ 62
: Đặ ầ ố ủ ệ ạ ỗ
Hình 4-7: H hàm m t mát c a 2 mô hình Lenet-
ình ảnh Đồ thị ấ ủ 5 và mô hình đề
xu t....................................................................................................................... 63
ấ
Hình 4-8: Hình chính xác 2 mô hình Lenet-
ảnh đồ thị độ ở 5 và mô hình đề
xu t....................................................................................................................... 64
ấ
Hình 4-9: Hình i gian hu n luy n 2 mô hình Lenet-5 và mô
ảnh đồ thị thờ ấ ệ ở
hình đề ấ
xu t .......................................................................................................... 64

11
DAN C NG
H MỤ BẢ BIỂU
B ng 1-1 o l o .................................................. 17
ả : Các phương pháp tạ ỗi nhân tạ
B ng 1-2 c l .................................................................... 21
ả : Kích thướ ỗi vòng bi
B ng 3-1: B d ng ...................................................................... 48
ả ộ ữ liệu rung độ
B ng 3-2: S ng nh l y t phép bi i STFT........................................ 50
ả ố lượ ả ấ ừ ến đổ
B ng 3-3: Ki n trúc c xu t........................................................ 57
ả ế ủ ề
a mô hình đ ấ
B ng 4-1 n c d u............................................... 58
ả : Các đặc trưng cơ bả ủa bộ ữ liệ

12
DANH C VI
MỤ TỪ ẾT T T
Ắ
VIẾT
T T
Ắ
NGHĨA TIẾNG ANH NGHĨA TIẾNG VIỆT
EDM Electrical Discharge
M e
achin
Máy gia công b ng ti l n
ằ a ửa điệ
FI Fourier Intergral Phép bi i Fourier liên t c
ến đổ ụ
DFT Discrete Fourier Transform Phép bi i Fourier r r c
ến đổ ời ạ
FFT Fast Fourier Transform Phép bi i Fourier nhanh
ến đổ
STFT Short- me Fourier transform
ti Phép bi n i Fourier
ế đổ thời gian
ng n
ắ
EMD Empirical Method
Decomposition
Phương pháp phân tích thực
nghi m
ệ
IMF Intrinsic Mode Function Hàm cơ bản
WT Wavelet Transform Biế đổ
n i Wavelet
HT Hilbert Transform Biế đổ
n i Hilbert
CNN Convolution Nerural Network M ng p
ạ tích chậ
DSC Depthwise Separable
Convolution
Phép h tích tách bi
tín chập ệt chiều
sâu
IEPE Integrated Electronics Piezo-
Electric
Tíc El
h h n t Piezo-
ợp điệ ử ectric
NO Normal Bình ng
thườ
IR Inner race Vòng ng
tro
OR Outer race Vòng ngoài

13
CHƯƠNG 1. Ổ Ỗ
T NG QUAN L I VÒNG BI
1.1 Khái ni m v vòng bi
ệ ề
1.1.1 ái ni
Kh ệm
Vòng bi ph uy n ng khí r quan ng và ph bi n
là thành ần tr ề độ cơ ất trọ ổ ế được
dùng nhi u trong máy móc công nghi p và b n ng. Vòng bi
ề ệ các thiết ị truyề độ
thườ ạ ừ ạ đượ ắ ề ớ ầ
ng có d ng hình làm t
tròn kim lo i và c g n li n v i thành ph n
chuy cho a
ể độ ỏ độ cơ để ỗ ợ
n ng quay (roto) và v ng h tr quá h chuy n ng c
trìn ể độ ủ
độ cơ. ức năng nâng đỡ ụ ụ ề ả t, đả
ng Vòng bi có ch tr c tâm, tr c truy n, gi m ma sá m
b o chuy n t ng tác d ng l chi ti [ .
ả ể động quay và đỡ ải trọ ụ ên các ết máy 1]
Hình 1-1 Vòng bi trong ng n
: độ cơ điệ
1.1.2 lý ho
Nguyên ạt động
Vòng bi là nh ng b n có th ng xoay tròn ho c tuy n tính mà
ữ ộ phậ ể chuyển độ ặ ế
gây ít ma sát, gi m s c t i giúp cho máy móc v n hành d dàng, hi u qu gây
ả ứ ả ậ ễ ệ ả ít
ma sát, gi m s c t i giúp cho máy móc v n hành d dàng, hi u qu và g su t.
ả ứ ả ậ ễ ệ ả năn ấ
Tuy v y, ng chi c vòng bi c a chúng ta có c n: nh ng viên
ậ nhữ ế ủ ấu trúc khá đơn giả ữ
bi c t bên trong c ngoài) c a m t b m t kim i nh có
(bạc đạn) đượ đặ (hoặ ủ ộ ề ặ loạ ẵn để
th i tr
ể lăn trên đó. ữ ổ lăn bả ân cũng đã ả năng ả
Nh ng viên bi hay n th có kh t ọng.
Và nhi m v c a vòng bi là gi m thi u s c n k c a t i tr n m
ệ ụ ủ ả ể ứ ặng đáng ể ủ ả ọng đế ức
t có th ph g vi
ối đa để ể ục vụ côn ệc.

14
1.1.3 C u t o vòng bi
ấ ạ
Hình 1-2 Hình nh c u t o vòng bi
: ả ấ ạ
Vòng bi có c u t o g n chính:
ấ ạ ồm 4 thành phầ
- Vòng ngoài (Outer race): T c g n v i g , là ph n không
hường đượ ắ ớ ối đơ ầ
qu nh ti p xúc v .
ay và chứa rã ế ới con lăn
- Vòng trong (Inner race): c g n v i tr
Thường đượ ắ ớ ục động cơ và quay cùng
v c c p xúc v
ới tố độ ủa động cơ và chứa các rãnh tiế ới con lăn.
- Vòng cách (Cage): c d ng c nh v trí c a à gi úng
Tá ụ ố đị ị ủ các con lăn v ữ ch
c kho ng c nh.
ách nhau một ả ố đị
- C ing elements): là thành ph n chuy ng c a vòng bi,có th
on lăn (Roll ầ ển độ ủ ể
là hình cầ ặ ụ
u ho c hình tr .
1.1.4 ân lo òng bi
Ph ại v
Trong th c t , s ng m u mã vòng bi r ng. y thu c vào m
ự ế ố lượ ẫ ất đa dạ Tù ộ ục đích
s d ng hay lo c l t mà vòng bi s t k eo các kích
ử ụ ại động cơ đượ ắp đặ ẽ được thiế ế th
thướ ạ . Tuy nhiên thông thườ ngườ ẽ ạ
c và hình d ng khác nhau ng i ta s phân lo i
vòng bi d a eo m c d ng:
ự th ụ đích sử ụ
- Vòng bi c u (Ball bearing) là lo vòng bi thông d ng nh t vì có th ch u
ầ ại ụ ấ ể ị
đượ ả ực hướ hướ ự ọ ục. Điể ế ủ ầ
c c l ng ng tâm và l c d c tr m y u c a vòng bi c u
là s c t Vòng bi c u ch c t i nh , cho nên k ng d ng
ứ ải. ầ ỉ chịu đượ ả ẹ hó được ứ ụ
vào các công vi ò n do d b n d ng khi quá t
ệc đ i hỏi sức tải lớ ễ ị biế ạ ải.
- Vòng bi tr lling bearing): là vòng c thi t k ch c t
ụ (Ro bi đượ ế ế để ịu đượ ải
tr tr
ọ hướ ớ ở ố độ n lăn có ạ
ng ng tâm l n t c cao. Co d ng hình ụ ố
, giúp phân b
t i tr ng trên m t di n tích l u, cho ph vòng bi tr có
ả ọ ộ ệ ớn hơn vòng bi cầ ép ục
s c t i l u so v i vòng bi c u. Tuy nhiên, thi t k c a vòng b
ứ ả ớn hơn nhiề ớ ầ ế ế ủ i
trụ ỉ ợ đố ớ ực hướ ể ứ ụ
c ch thích h p i v i l ng tâm, không th ng d ng trong các
công vi c t c tr c.
ệc đòi hỏi sứ ải dọ ụ
- Vòng bi ch n (Ball thrust bearing): c thi k y u
ặ Là vòng bi đượ ết ế chủ ế
hướng đế ứ ụng đòi hỏ ứ ả ấ ầ ịu đượ ự ọ
n các ng d i s c t i th p và yêu c u ch c l c d c
tr thi
ục. Có các ki u
ể ế ế ặ ự ọ ụ ở ột hướ ớ
t k ch n l c d c tr c m ng và hai hư ng
cũng như vớ ệ đỡ để điề ỉnh độ ệ
i b u ch l ch hướng tâm.

15
- Vòng bi côn (Tapered roller bearing): là vòng b c thi t k u t
i đượ ế ế để chị ải
tr ti
ọ ỗ ợ ỷ ố ữ ả năng chị ả kích thướ
ng h n h p. Có t s gi a kh u t i và c ế ệ ắ
t di n c t
l n, cho ta k t c u có tính kinh t . M t vài ki u thi t k có kh
ớ ế ấ ế cao ộ ể ế ế ả năng
ch ch
ị độ ệ
u l c và có tu i th làm vi c cao và tin c y l n. Bao g
trụ ổ ọ ệ độ ậ ớ ồm
nhi u lo i nh i m t dãy, lo i m t dãy ghép c i hai dãy,
ề ạ ỏ như loạ ộ ạ ộ ặp đôi, loạ
loạ ố ờng đượ
i b n dãy. Vòng bi côn thư c ứ ụ ộ đờ ố
ng d ng r ng rãi trong i s ng,
và nh trong công nghi p ô
ất là ệ tô.
1.1.5 ò vòng
Vai tr của bi đối với động cơ ba pha
Trong ng n ba pha, vòng bi hi quan ng
độ cơ điệ thực ện các chức năng trọ như:
- Chị ực cũng như chị ải: Đây đượ ức năng ủ ế
u l u t c xem là ch chính c a chi ti t
máy, ch u trách nhi m ch và ch u l c trên nhi ng khác nhau.
ị ệ ống đỡ ị ự ều hướ
Tuy nhiên ph t c vào c u t o, m i lo i s có ch
ụ huộ ấ ạ ỗ ạ ẽ ức năng phát huy tốt
trong mô t.
i trườ ệ
ng làm vi c chuyên biệ
- H xoay cho m i b ph n: vòng bi còn có công d ng h tr xoay cho
ỗ trợ ọ ộ ậ ụ ỗ ợ
m i b ph n ho c giúp quá trình truy n chuy ng cho máy. Nh v
ọ ộ ậ ặ ề ển độ ờ ào
đó hỗ ợ ạt độ ễ ộ ụ ổn đị
tr quá trình ho ng di n ra m t cách liên t c và nh.
- Đị ị ục, đị ị ế ức năng đị ị ụ
nh v tr nh v các chi ti t quay: Ch nh v tr c và các chi
tiế ị ờ ỏ ị ạt động ban đầ ờ đó
t quay giúp máy không b r i kh i các v trí ho u. Nh
h nâng cao hi u su t và gi m thi u t các chi phí s a a khi có
ỗ trợ ệ ấ ả ể ối đa ử chữ
v . Tóm l i, vòng bi có tác d ng nh ng ch
ấn đề ạ ụng tăng cườ ữ ức năng của
máy và ti t ki m t ng, h t t cho quá trình v n hành n
ế ệ ối đa năng lượ ỗ trợ ố ậ ổ
đị ệ ấ
nh và nâng cao hi u su t.
1.2 T ng quan v l vòng bi
ổ ề ỗi
1.2.1 Nguyên nhân xu òng bi
ất hiện lỗi v
T ng n, vòng bi là thành ph n r t quan tr ng vì th vòng bi r
rong các độ cơ điệ ầ ấ ọ ế ất
đượ ọ ế ạ ế ế để đả ảo độ ố ấ
c chú tr ng trong quá trình ch t o thi t k m b chính xác t t nh t.
Trong h u h ng h p, h ng vòng bi là k t qu c a s mài mòn v t li
ầ ết các trườ ợ ỏ ế ả ủ ự ậ ệu
c vòng bi. Tro u ki n v n hành bì ng, s c do mài mòn b u
ủa ng điề ệ ậ nh thườ ự ố ắt đầ
xu t hi n v i các v t n t nh , n m bên trong b m t c vòng bi và các ph n t
ấ ệ ớ ế ứ ỏ ằ ề ặ ủa ầ ử
lăn[1]. C ng l p i l p l i gi a các thành ph n c c và b m
ác tác độ ặ đ ặ ạ ữ ầ ủa ổ trụ ề ặt đứt
gãy làm cho các v t n d n d n lan n và m r ng, t o ra s
ế ứt ầ ầ truyề ở ộ ạ ự gia tăng độ
rung và độ ồ ủ ạt độ
n c a vòng bi trong quá trình ho ng.
Các nguyên nh n l i vòng bi[2]:
ân dẫn đế ỗ
- X vòng bi không chính xác.
ử lý và lắp đặt
- Ứ ấ ớ ọ ụ ặ ệ ụ
ng xu t hư ng tâm và d c tr c n ng do l ch tr c.
- Chị ả ớ ờ
u t i l n trong th i ian
g dài.
- Các v v ng b u ki n ho ng kh c nghi
ấn đề ề môi trườ ên ngoài, điề ệ ạ ộ
t đ ắ ệt.
- Nhiễ ẩn và ă ỗ và tác độ ủ ạ ỏ ứ
m b n mòn, do r ng chà nhám c a các h t nh c ng
và mài mòn, ho n m c c .
ặc tác độ g ăn òn ủa nướ , axit
- Bôi trơn không đúng cá ồ ả bôi trơ ứ ế
ch, bao g m c n quá m c và thi u, gây
nóng và .
mài mòn

16
1.2.2 D i u l òng bi
ấu h ệ ỗi v
Các bi u hi n khi x y ra l i vòng bi:
ể ệ ả ỗ
- Rãnh nh xu t hi n trên b m t vòng bi. N u ti p t c v n hành, rãnh
ỏ ấ ệ ề ặ ế ế ụ ậ
nh lan truy n b m a vòng bi.
ỏ có thể ề ra toàn bộ ề ặt củ
- H xu t hi n trên b m t vòng bi. Tuy nhiên khác v i rãnh, lo i này
ố ấ ệ ề ặ ớ ạ
không lan truy n ra toàn b b m t vòng bi và l i này có th d n t i vi c
ề ộ ề ặ ỗ ể ẫ ớ ệ
xu n các rãnh.
ất hiệ
- Vòng bi có thể ị ặ ị ỉ do độ ẩ
b ô-xi hóa ho c b r m và các tác nh bên ngoài.
ân
- Xuấ ệ ế xướ ỏ ế ấ bôi trơ ặc bôi trơn ợ
t hi n các v t c nh do thi u ch t n ho không h p
lý tron
d n n con p xúc tr c ti p v i vòng
ẫ đế lăn tiế ự ế ớ g, vòng ngoài, ho c c
ặ ả
hai vòng.
1.2.3 vòng
Tác động của lỗi bi lên động cơ điện
Vòng bi thành ph n quan ng trong ng c Khi vòng bi x y hi
là ầ trọ độ ơ. ả ra ện
tượ ỗ
ng l i trong t
quá trình hoạ độ ẽ ả hưở ớ đế ạ ủ độ
ng s gây nh ng l n n tình tr ng c a ng
cơ. độ ủ ỗ độ cơ:
Các ác ng c a l i vòng bi lên ng
- Gây ra sai l c chuy ng d ng ng quá m
ệch trụ ển độ ẫn đến độ cơ rung độ ức
trong quá trình ho ng.
ạ ộ
t đ
- Quá tả ệ trong động cơ
i nhi t .
- Gây k c ng trong quá quay c ng
ẹt ứ trình ủa độ cơ.
1.2.4 Phân lo l òng bi
ại ỗi v
Để xác đị ạ ỗ ười ta thườ ự ị ả
nh phân lo i l i trên vòng bi, ng ng d a vào v í x
tr y ra
l i n vòng bi ho c nguyên nhân x y ra l và phân lo i. nhiên
ỗ trê ặ ả ỗi để đánh giá ạ Tuy
trong ta s i l trê
ph m vi c tài,
ạ ủa đề ẽ ạ
phân lo ỗ ự
i vòng bi d a n các v trí x y i:
ị ả ra lỗ
- L ng ngo (Outer r .
ỗi vò ài ace fault)
- L trong (Inner race
ỗi vòng fault).
- L fault
ỗi con lăn (Ball ).
Hình 1-3: Hình nh các v trí l i trên vòng bi a) L vòng ngoài b) L vòng trong
ả ị ỗ ỗi ỗi
c) L con
ỗi lăn

17
1.2.5 áp trê vòng
Phương ph tạo lỗi n bi
Để ế ạ ấ ệ ỗ ụ ụ ẩ đoán,
ch t o ra vòng bi có xu
các t hi n l i ph c v cho bài toán ch n ta
s t o b ng vòng bi b ng ng v lý vòng bi.
ẽ ạ ra các điểm ất thườ trên ằ cách tác độ ật lên
Thông thườ ẽ ạ ỗ
ng, s
ta có 2 t
cách o l i i i
vòng bi l
là ỗ thực t và l
ế ỗ nhân t 3]
ạo[
a, L nhân t o
ỗi ạ
L i nhân t c t o ra b ng cách dùng các thi t b ng v t lý vào vòng
ỗ ạo đượ ạ ằ ế ị tác độ ậ
bi trong trạng thái tĩnh
B ng 1-1 Các áp t o l nhân t o
ả : phương ph ạ ỗi ạ
Phương pháp
t o l i
ạ ỗ
Hình d ng l i
ạ ỗ Thiế ị ạ
t b t o l i
ỗ Hình nh l i
ả ỗ
Gia công phóng
điện
V n t
ết ứ
R n t
ãnh ứ
- a công
Máy gi
phóng điện
EDM
-M c dây
áy ắt
Khoan V t lõm, h
ế ố Máy khoan
Gia công thủ
công
V t n t
ế ứ Máy khắc
điện
b, L t
ỗi thực ế
Là lỗi đượ ạ
c t o ra trong quá trình ho ng c a vòng bi
ạt độ ủ

18
Để ạ ỗ ự ử ụ ộ ế ị tăng ố ổ để ạ
t o l i th c, ta s d ng b thi t b lão hóa t c tu i vòng bi t o
l bao g m m t v c và m n, cung c ng cho
ỗi ồ ộ ỏ ổ trụ ột động cơ điệ ấp năng lượ
m t tr c có b
ộ ụ ốn vòng nghi m trong v (Hình 1-3
bi thử ệ ỏ ).
Hình 1-4: Thi b lão hóa t c a vòng bi
ết ị tăng ốc tuổi thọ ủ
Các vòng bi nghi m quay d t i tr ng tâm
thử ệ ưới ả ọng hướ được tác
d ng b u tr c vít lò [
ụ ởi cơ cấ ụ xo 3]. L c áp d ng c
ực hướng tâm đượ ụ ao hơn so
v i các ng d ng vòng bi y nhanh s t hi n c a c
ớ ứ ụ thông thường để đẩ ự xuấ ệ ủ ác
h h do m i, n không t qu u t
ư ỏng ỏ hưng vẫn đủ thấp để vượ á khả năng chị ải
tĩnh củ ổ ục. Hơn nữ ầ ó độ ớ ấp đã đượ ử ụ
a tr a, d u c nh t th c s d ng, dẫn đến
điề ện bôi trơn không phù hợ ễ ấ ện các hư hỏ
u ki p và d xu t hi ng.
Hình 1-5 d v l i t o ra trong th nghi m gia t c tu i th vòng bi.
: Ví ụ ề ỗ được ạ ử ệ ố ổ ọ
Sau khi thí nghi các l i x y ra ng i d ng các v t n
ệm, ỗ ả thườ phát sinh dướ ạ ế ứt.
Phầ ạ ủ ạ ừ ộ ế ứt, đã bị hư hỏ ế ạ ẻ
n còn l i c a vòng b ngo
i, i tr m t v t n ng do bi n d ng d o,
t c là d ng v t lõm do m nh v gây ra. Các ng r x y ra c vòng trong
ứ ở ạ ế ả ỡ hư hỏ ỗ ả ở ả
và vòng ngoài c a vòng bi. Các v t lõm ch y vòng ngoài.
ủ ế ỉ được tìm thấ ở

19
1.2.6 pháp
Lựa chọn phương tạo lỗi
Sau khi hi u v các pháp t o l trên vòng bi t , nh n
tìm ể ề phương ạ ỗi trong thực ế ta ậ
th i th trên t
ấ ệ
y vi c t o l
ạ ỗ ực vòng bi g p r
ặ ấ nhi u khó i th vòng bi
ề khăn. Tuổ ọ
thườ ấ ệ ạ ỗ ự ế ẽ ế ấ ề ờ
ng r t dài và vi c t o l i th c t s chi m r t nhi u th i gian, do đó rất khó
phát hi n th xu hi n l L y ra nhi m cùng
ệ ờ ể
i đi m ất ệ ỗi. ỗi thực thường được xả ở ều điể
lúc, khó cho vi phát hi n l i trong vòng bi. D c khó có so
ệc ệ ỗ ữ liệu thu đượ thể
sánh, phân lo i v i các thi t h khác[3]. ó, gi s l n
ại đố ớ ệ ại Do đ tác ả ẽ ựa chọ phương
pháp t o l nhân t o t o l vòng bi.
ạ ỗi ạ để ạ ỗi
T c hi n, s t o l nhân t o cho vòng bi b p
rong đề tài thực thự ệ ta ẽ ạ ỗi ạ ằng hương
pháp c dây kim i thông qua vi s d ng máy c dây. là pháp
ắt loạ ệc ử ụ ắt Đây phương
hi n giúp t o l vòng bi m gian ng n v kh t o l
ệ đại ạ ỗi trong ột thời ắ ới ả năng ạ ra ỗi
vòng bi v kích r nh chính xác
ới thước ất ỏ có độ cao.
Máy c dây ho ng d vào s n mòn c c khi electron t c
ắt ạt độ ựa ự ă ự dương có ừ ực
âm c c
b n phá qua c
ắ ự dương. đó, ậ
Trong phôi v t li t trò
ệ ầ ắ
u c n c đóng vai cự
dương, ự ấ ắ ợ đườ ỏ ố ụ
c c âm trên m y c t là
dây s i dây có ng kính nh , cu n t
liên c và
ch các c
ạ ộ
y theo m t trên
biên d ng c nh, cho phép c c
ạ ố đị ắ b m ph
ề ặt ứ t p.
ạ
Hình 1-6 Hình nh máy c dây EDM
: ả ắt
Chuyể độ ủ
n ng c a c c
dây cắt đượ điề ể ố đị đượ
u khi n theo hành c
trình nh lập
trình b ng các ph m m d ng có cho máy c dây ho l p trình
ằ ần ề chuyên ụ môđun ắt ặc ậ
b ng v các ng d ng gi n. ng này c dây c t o m
ằ tay ới ứ ụ đơn ả Chuyển độ ủa ắt ạ thành ột
đườ ụ ớ độ ả ắt đượ ẫn hướ
ng t
liên c v i xác kho
chính ng 0,001 m Dây c
m. c d ng
thông qua hai cơ cấ ẫ hướ ằng kim cương trên m
u d n ng b áy.
Quá phóng tia l n c a máy c t dây là b ng m t bên dây c i v i
trình ửa điệ ủ ắ ằ ặ ắt đố ớ
chi ti t gia công. Phô c c t hoàn toàn b ng s n t dây t i phôi ch
ế i đượ ắ ằ ự phóng điệ ừ ớ ứ
không h có s p xúc tr p gi a phôi và dây c t.
ề ự tiế ực tiế ữ ắ

20
1.2.7 a
Lự chọn động cơ điện
Hình 1-7 Hình ng n ba pha
: ảnh độ cơ điệ
Trong đề ả ẽ ự
tài, gi
tác s l a chọ độ điên độ cơ điệ
n ng cơ là ng n c ng ba pha
ảm ứ
H ng ký, PLC- .7534.
ồ model H0
Các s c ng
thông ố ủa độ cơ
- Công t: 0,75
suấ KW
- Điện 3/220-380 V
áp:
- T nh m c 1450 vòng/phút
ốc độ đị ứ :
- Vòng bi : 6203-6204
- S c 4
ố ực:
- T n s 50
ầ ố Hz
Độ cơ điệ ử ụ ầ ồ ạ
ng n ba pha s d ng ph
có thành n vòng bi g m 2 lo i là SFK 6204
và 6203. vòng bi 6204 vòng bi t c ng vòng bi
SKF Trong đó, là ra ải ủa độ cơ còn
6203 vòng bi r c a ng th y vòng bi 6204 g n g t
là a quạt ủ độ cơ. Nhận ấ được ắ ần ải
n s vai trò quan ng trong quá nh ho ng c ng Do v y
ên ẽ đóng trọ trì ạt độ ủa độ cơ. ậ ta
s n hành t o l cho vòng bi 6204 giá và phân l vòng bi
ẽ tiế ạ ỗi để đánh tích ỗi
1.2.8 vòng bi trên
Kết lỗi
quả tạo thực tế
Sau kh l n vòng bi t o l t n hành t o l vòng bi 6204
i đã ựa chọ được ạ ỗi, a tiế ạ ỗi trên
. L vòng bi t o s có hình d ng n t c ngang qua m chuy n ng
ỗi được ạ ẽ ạ rãnh ứ ắt ặt ể độ
c viên bi.
ủa

21
Hình 1-8 Kích c a vòng bi
: thước ủ
Các g s k thu 6204 :
thôn ố ỹ ật của vòng bi là
- Đường kính ngoài: D = 47 ,
mm
- Đường kính trong: d = 20 ,
mm
- S vòng N = 8
ố bi:
- Đường kính vòng bi: b 8 .
= mm
- Góc p xúc: 0°
tiế
Ta ti i theo tr là i i
ế ạ ỗ
n hành t o l vòng bi 2 ườ ợ
ng h p lỗ vòng ngoài và lỗ vòng
trong. i mm
Các vòng bi c t o l
này đượ ạ ỗ đơn với các đường kính khác nhau, 0,2 ,
0,6 1 , 1,5 . hi u n c t c m bi n c t trên ng
mm, mm mm Tín ệ dòng điệ đượ ừ ả ế đượ đặ độ
cơ v i t l y m 128 i v i vòng bi ra t i c ng
ớ ốc độ ấ ẫu 00 Hz đố ớ ả ủa độ cơ. Động cơ
đượ ớ ứ độ ả
c quay v i ba m c t i khác nhau 0 250 W, 500
W, W.
B ng 1-2 Kích l vòng bi
ả : thước ỗi
L i vòng
ỗ bi Kích c l i
thướ ỗ
L i vòng ngoài
ỗ
0.2 mm
0.6 mm
1 mm
1,5 mm
L i vòng trong
ỗ
0.2 mm
0.6 mm
1 mm
1,5mm

22
T ng c ng, s d ng 9 vòng bi khác nhau: vòng bi l vòng ngoài, 4 vòng
ổ ộ ta ử ụ 4 ỗi
bi l vòng ong và 1 vòng bi bình ng ph v quá nghi
ỗi tr thườ để ục ụ cho trinh thực ệm
đo ệ để ẩ đoán ỗ
tín hi u ch n l i vòng bi.
Hình 1-9 L vòng bi t o: L vòng trong
: ỗi chế ạ ỗi
Hình 1-10:L vòng bi t o: L vòng trong
ỗi chế ạ ỗi
1.3 Kết luận chương
Phầ đầ chương đã ớ
n u 1 gi i thi lo i
ệ ổ ề ấ ạ
u t ng quan v c u t o, các ạ vòng bi và vai
trò trong thi i
c vòng bi
ủa độ cơ ế ớ
ng ba pha. Ti p theo, gi i ệ ề ỗ
u v l vòng bi, nguyên
nhân , d u hi u và nh ng c l vòng bi n ng ba pha. n c
ấ ệ ả hưở ủa ỗi đế độ cơ Phầ cuối ủa
chươn đã ớ ệ ề phương ạ ỗ ệ
g gi i thi u v các pháp t o l i thí
vòng bi trong phòng nghi m.
Trong đồ ự
này, l
án em a chọ phương ạ ỗ
n pháp t o l i i t
vòng bi dướ d ng v
ạ ế nứt
b ng máy c t dây và l n t l 2 v vòng bi vòng ngoài và
ằ ắ ựa chọ ạo ỗi ở ị trí trong là
vòng trong v 4 kích l n t 0,2mm, 0,6mm, m và 1,5mm.
ới thước ầ lượ là 1m

23
CHƯƠNG 2. Ở Ế ĐẾ Ử Ệ
CƠ S L THUY
Ý T LIÊN QUAN N X TÍN
LÝ HI U
VÀ C ÂU
HỌ S
2.1 m s tín quan l i vòng
Phân loại ột ố hiệu liên đến ỗ bi
Để ẩ đoán ỗ ủ độ cơ ệ ờ ự ệ
ch n l i c a vòng bi trong ng đi n, ta thư ng d a vào vi c phân
tích tín trong t
các hi u c ng
ệ ủa độ cơ quá trình ng ho
độ cơ ạ độ Đông cơ điệ
ng. n
khi ho ng t o ra r t nhi u lo i hi u khác nhau. Tùy thu c vào vi c l y tín
ạt đô ạ ấ ề ạ tín ệ ộ ệ ấ
hi u nào phân tích thì ta s l a ch n các lo i c m bi n phù h giám sát
ệ để ẽ ự ọ ạ ả ế ợp để
quá trình ho ng c ng c phân lo i các o tín hi u
ạt độ ủa độ ơ. Ta sẽ ạ phương pháp đ ệ
d a ng tín hi u c i n thu
ự trên dạ ệ ảm b ế được:
- Tín hi u dò i n (Current signal): Tín hi c khi ta l t c
ệ ng đ ệ ệu thu đượ ắp đặ ảm
bi u d n c . Khi vòng bi ho ng trong
ến dòng đo tín hiệ òng điệ ủa stato ạt độ
điề ệ ỗ ể ủ ục động cơ sẽ ẫ đế ự
u ki n l i, các chuy n xuyên tâm c a tr d n n s thay
đổ ỏ ủ ừ đó sẽ ự thay đổi thông lượ ừ ữ
i nh c a roto t gây ra s ng t gi a stator và
roto. Điện áp gây ra sau đó sẽ ự thay đổ ủ ả
gây ra s i c a dòng stator. C m
bi n dòng có th l t bên ngoài , ng
ế ể ắp đặ ở động cơ tránh ảnh hưởng đến độ
cơ t ạt độ ớ ệ ệ
rong quá trình ho ng. Tuy nhiên so v i tín hi u rung và tín hi u
sóng âm, tín hi phát hi n vi xu hi n l ng
ệu điện chỉ ệ ệc ất ệ ỗi trên độ cơ chứ
không bi u th c l t phá v trí nào c
ể ị rõ đượ ỗi xuấ t từ ị ủ ộng cơ.
a đ
- Tín hi u rung ( tion signal) [4]: Là lo i tín hi u c s d ng r ng
ệ Vibra ạ ệ đượ ử ụ ộ
rãi nh t trong các lo hi u dùng ki m tra tr ng thái ho ng c
ấ ại tín ệ để ể ạ ạt độ ủa
vòng b Tín hi u này thu c khi ta l t c m bi
i. ệ đượ ắp đặ ả ến rung trên động cơ
để đo sự ng độ ủa vòng bi trong quá trình động cơ ạ độ ộ
ru ng c ho t ng. M t
đông cơ ở ạ thái bình thườ ẽ ạ ra độ ố ể ạt độ
tr ng ng s t o rung t i thi u khi ho ng,
b t kì s c ,l i nào x y ra bên trong các b ph n c u gây ra
ấ ự ố ỗ ả ộ ậ ủa động cơ đề
độ ớn hơn. ỗ ộ ạ ỗ ừ ị ủ ạ
rung l M i m t lo i l i trên t ng v trí c a vòng bi l i sinh ra
các t n s khác nhau v biên rung khác nhau a vào tín
ầ ố ới các độ . Do đó, dự
hi u rung, ta có
ệ thể nhậ ết đượ ạ ệ ủ
n bi c tr ng thái làm vi c c a vòng bi mà
không c n ph i có nh ng v n
ầ ả ững tác độ ật lý như mở ắp động cơ,…
- Tín hi u sóng (Acoustic Emission signal) [4]: Tín hi u thu c khi ta
ệ âm ệ đượ
l p c m bi n sóng âm ín hi u ng âm phát r t c v t n t t
ắ ả ế đo t ệ só a ừ cá ế ứ ại điểm
x y ra l Phát x sóng âm là m c t o ra
ả ỗi. ạ ột sóng đàn hồi thoáng qua đượ ạ
đượ ở ự ải phóng năng lượng độ ộ ở ự thay đổ
c gây ra b i s gi t ng t gây ra b i s i
c u trúc trong v t li u. C n sóng âm ho ng d a trên tín hi u sóng
ấ ậ ệ ảm biế ạt độ ự ệ
âm được phá a l
t ra t các v t t y r
ừ ết nứ ại thời điểm xả ỗi. Do đó tín hiệu sóng
âm có th phát hi n s m nh t tình tr ng l i vòng bi ngay c khi nh ng l
ể ệ ớ ấ ạ ỗ ả ữ ỗi
này x y ra i b m t c a vòng bi. Các lo i c m bi
ả ở dướ ề ặ ủ ạ ả ến đo sóng âm
thườ ạt độ ở ầ ố ế đòi hỏ ự ệt đố
ng ho ng t n s cao vì th i s chính xác tuy i khi lắp
đặ ả ế và giá thành cao hơn nhiề ớ ả ến khác.Độ
t c m bi n u so v i các c m bi
chính xác c a vi c phát hi n l i b b
ủ ệ ệ ỗ ằng phương pháp đo sóng âm có thể ị
gi n t
ả ồ
m do đ ồ ừ môi trương xung quanh.
- Tín hi u nhi t (Thermography) [ : Là m t k t
ệ ệ 5] ộ ỹ thuậ dùng để chuẩn đoán
l i
ỗ

24
không phá h y d a trên nh nhi c t camera h ng ngo i u dò
ủ ự ả ệt thu đượ ừ ồ ạ . Đầ
h ng ngo i h p th ng phát ra t v t th trên b
ồ ạ ấ ụ năng lượ ừ ậ ể và đo nhiệt độ ề
m t c a v t th . Khi vòng bi b h ng, d n nhi ng lên, qu
ặ ủ ậ ể ị ỏ ẫn đế ệt độ tă a đó có
thể ệ đượ bi đang bị ỗ nhiên phương pháp này
phát hi n c vòng l i. Tuy chỉ
phát hi n l vòng bi khi s v nhi do các
ệ được ỗi có ự thay đổi rõ ràng ề ệt độ
v n vòng bi n m m h ng nh nh,
ết ứt trên đã đạt đế ột ức độ hư ỏ ất đị nhưng
trong i t
giai n c l
đoạ đầu ủa ỗ vòng bi, nhiệ độ ủ
c a độ cơ ầ như
ng h u không
b nh ng. C y t bên ngoài nhi ng, t , t
ị ả hưở ác ếu ố như ệt độ môi trườ ốc độ ải
ch a ch có
ạ ủ
y c độ cơ ờ
ng và th i gian ạ đề
y u ả hưở ệ
nh ng r
rõ t t
nên nhiệ độ
c ng do làm gi xác c pháp nhi t
ủa độ cơ, đó ảm độ chính ủa phương đo ệ trên
động cơ.
T là tín hi u c bi n ng dùng n l c
rên đây các ệ ảm ế thườ được để chẩ đoán ỗi ủa
độ cơ. ệ ẩ đoán ỗ ủ ầ ẽ ự ọ ệ
ng Tùy vào vi c ch n l i c a thành ph n nào s
ta l a ch n hi
tín u
phù h p v yêu c u bài
ợ ới ầ toán đặt ra.
2.2 pháp x tín
Các phương ử lý hiệu
Tín hi u c bi n khi s c n qua n x hi u l
ệ ảm ế sau thu được ẽ ầ bước tiề ử lý tín ệ để ọc
các th li mong mu ích lý tín
ành ph n nhi u và v d ng d
ầ ễ đưa ề ạ ữ ệu ố Để
n. phân t xử
hi u c a vòng bi, s d ng pháp x lý ba
ệ ủ người ta ử ụ các phương ử trên miề ệ
n làm vi c
chính là:
- Miề ờ
n th i gian
- Miề ầ ố
n t n s
- Miề ờ ầ ố
n th i gian - t n s
2.2.1 pháp tín trong m gian
Phương xử lý hiệu iền thời
Tín hi u c t c m bi n hay b n ng d ng chu i
ệ thu đượ ừ ả ế ộ chuyể đổi thườ ở ạ ỗ thời
g n, nên vi c x lý tín hi u trong mi n th i gian háp giúp t n ít th
ia ệ ử ệ ề ờ là phương p ố ời
gian và tài nguyên nh t.Tuy nhiên ph háp x lý tín hi u trong n th i
ấ ương p ử ệ miề ờ
gian có độ à độ ối ưu không bằ ử ệ ề ầ ố
chính xác v t ng x lý tín hi u trong mi n t n s .
M p c s d ng là ng pháp xác l nh chu n
ột vài phương phá đượ ử ụ phươ định độ ệ ẩ
(Standard Deviation) và nh giá tr hi u d ng oot Me -
phương pháp xác đị ị ệ ụ (R an
Squar alue).
ed V
A. ng ph x nh l ch chu n
Phươ áp ác đị độ ệ ẩ
Là phương pháp dùng để ả ứ độ ủ ừ g điể ệ
ph n ánh m c phân tán c a t n m tín hi u so
v giá trung bình c a ó. Công th l ch chu n:
ới trị ủ tín hiệu đ ức tính độ ệ ẩ
(1)
Trong đó:
N: T ng s y m u
ổ ố điểm lấ ẫ

25
Xi: th
D li u t i m
ữ ệ ạ điể ứ i
: Giá trị trung bình của tín hiệu
B. nh gi tr u d
Phương pháp xác đị á ị hiệ ụng
Là phương pháp tính giá trị ệ ụ ủa các điể ấ ẫu. Phương
hi u d ng c m l y m pháp
này bi u th v ng c n hi u.
ể ị ề năng lượ ủa tí ệ
(2)
Trong đó:
N: T ng s m l y m u
ổ ố điể ấ ẫ
Xi: D m t
ữ ệ ạ ể
li u t i đi h i
ứ
2.2.2 pháp lý tín hi trong m t
Phương xử ệu iền ần số
Ngày nay, có th x lý nhi u và trích xu a tín hi u thì
để ể ử ễ ất các đặc trưng củ ệ
ngườ hường ưu t ử ệ ề ầ ố. Phương pháp này c ể
i ta t iên x lý tín hi u trong mi n t n s ó th
giúp ta quan sát các ph t n s khá nhau c a tín hi u[6]. i ph bi n nh
ổ ấ ố c ủ ệ Biến đổ ổ ế ất
đượ ử ụ ề ầ ố ến đổ ến đổi Fourier đượ ử
c s d ng trong mi n t n s là bi i Fourier. Bi c s
d y tín hi u có hình d ng b t k thành t ng s vô h n c a sóng
ụng để chu ển đổi ệ ạ ấ ỳ ổ ố ạ ủ
hình sin. Vì vi c phân tích c hàm hình sin d dàng v i phân tích các
ệ ác ễ hơn so ớ
hàm có hình d n t h u ích và s d ng r ng rãi.
ạ g chung, phương pháp này rấ ữ được ử ụ ộ
M s phép bi i Fourier t n s d ng
ột ố ến đổ hườ g được ử ụ là:
- Fourier Intergral (FI): Phép bi i Fourier liên t c
ến đổ ụ
- Discrete Fourier Transform (DFT): Phép bi n rier r c
ế đổi Fou ời rạ
- Fast Fourier Transform (FFT): Phép bi i Fourier nhanh
ến đổ
Hình 2-1 Hình nh tín hi u trong mi n t n s và mi n th i gian
: ả ệ ề ầ ố ề ờ
A. Ph bi n Fourier li c
ép ế đổi ên tụ

26
Thông thườ ến đổ
ng, phép bi i Fourier liên t ng c coi là phép bi n
ục thườ đượ ế
đổ ến đổ ẽ ể ố ầ
i Fourier. Phép bi i Fourier s khai tri n 1 hàm s theo các thành ph n
trong phổ ủ
c a nó:
(3)
Trong đó X(f): Tín hi u i sang mi n t n s
ệ sau khi được biến đổ ề ầ ố
x(t): u g n i gi
Tín hiệ ốc ở miề thờ an
B. Phép biế đổ
n i Fo i r
urier rờ ạc
Phép bi i Fourier r i r hi cò c g i là bi i Fourier h
ến đổ ờ ạc đôi k n đượ ọ ến đổ ữu
h n, là m t bi n i Fourier cho các tín hi u i gian r i r c. u vào c a bi n
ạ ộ ế đổ ệ thờ ờ ạ Đầ ủ ế
đổ ộ ỗ ữ ạ ố ự ặ ố ứ ến đổ ộ
i này là m t chu i h u h n các s th c ho c s ph c, làm bi i này là m t
công c ên các máy
ụ ởng để ử
lý tư x g tin
lý thôn tr tính.
(4)
V ,2 N-1
ới k = 0,1 …,
C. Phép anh
bi n Fourier nh
ế đổi
Biế đổ ự ấ ật toán để ự ệ
n i Fourier nhanh FFT th c ch t là các thu th c hi n phép
bi n i Fourier r r c DFT nh m phân tích tín hi u r i r i gian trong
ế đổ ời ạ ằ ệ ờ ạc theo thờ
miề ầ ố ệ ả ờ ự ả ệ ất đáng ể ề ốc độ án đơn
n t n s hi u qu nh s c i thi n r k v t và tính to
gi n[7]. Thu t toán FFT ph t h t t c N giá tr c a DFT sao cho có hi u qu
ả ậ ải ín ấ ả ị ủ ệ ả
cao nh t. Có m t vài thu t c hi n FFT, tuy nhiên thu t toán Cooley-
ấ ộ ậ toán để thự ệ ậ
Tukey là thu d ng ph bi n nh
ật toán được sử ụ ổ ế ất.
Thu t Cooley- ey áp d ng ng h p N = 2
ậ giải Tuk chỉ ụ cho trườ ợ s
, N. Vì
s ∈ N
ch ên
ẵn, n t ng (4 có th phân tích thành hai t ng:
ổ ) ể ổ
(5)
V W
ới
2
= e
2.2πi/N
= e
2πi/(N/2)
, nên ta th y F
ấ e(k) và Fo(k) l n t l
ầ lượ à
bi n i Fourier c hai d :
ế đổ ủa ãy
{f(2m) | m = 0, 1, ..., N/ 1} và {f(2 | m = 0, 1, .. 1}.
2 − m + 1) .., N/2 −

27
Có ngh a là m i m t F
ĩ ỗ ộ e(k) và Fo(k) đượ ổ ủ
c phân tích thành t ng c a hai
phép bi i Fourier r r c a N/2 p t c quá trình n khi
ến đổ ời ạc ủ điểm. Tiế ụ trên cho đế
cho đế hi ta đượ ến đổ ờ ạ ủ điể ầ
n k c bi i Fourier r i r c c a 2 m. tu
Ngoài ra, do tính n
hoàn chu k N/2 nên ch c n F
ỳ ỉ ầ tính e(k) và Fo(k) v i N/2 k c v i 0
ớ ≤ ≤ N − 1 hoặ ớ ≤
k ≤ N/2 − 1.
2.2.3 pháp lý tín trong m t
Phương xử hiệu iền thời gian – ần số
A. bi n i Fourier th i gian ng n
Phép ế đổ ờ ắ
Các tín hi u ng g p trong th c t ng là tín hi u không d ng (ví d t
ệ thườ ặ ự ế thườ ệ ừ ụ ín
hi u nh c, tín hi u nhi thì phân tí Fourier hoàn toàn không mang l i các
ệ ạ ệ ễu, …) ch ạ
thông tin h u ích. Ta xét m ví d i ng h
ữ ột ụ đơn g ản để thấy rõ điều này. Xét trườ ợp
tín hi u xung (t), phép bi i Fourier =1, v . Ta th y r ng ông n
ệ δ ến đổ F(ω) ới ∀ω ấ ằ th ti
v v xung trong n i gian hoàn toàn không phát hi n trong mi n t n s
ề ị trí miề thờ ệ ề ầ ố.
Như vậ ến đổ ch đượ ế ầ ố ừ
y, bi i Fourier không phân tí c bi n thiên t n s trong t ng
vùng theo th i gian c a tín hi u. Nói cách khác nó không có c c b v
ờ ủ ệ tính ụ ộ ề thời
gian. c n c c b hóa bi i Fou có th phân tí các tín hi u
Do đó ầ ụ ộ ến đổ rier để ể ch ệ
không tĩnh.
Để ắ ụ ữ ạ ế ủ ến đổ ến đổ ờ
kh c ph c nh ng h n ch c a bi i Fourier, phép bi i Fourier th i
gian ng n xu t . Bi g là bi i Fourier
ắ – STFT được đề ấ [8] ến đổi này còn được ọi ến đổ
c a s hay bi n i G Ý ng này là s c b c a bi i Fourie s
ử ổ ế đổ abor. tưở ự ục ộ ủ ến đổ r, ử
d ng hàm c a s x p x t nh v Vì v i wavel bi
ụ ử ổ ấ ỉ rung tâm nơi đị ị. ậy, như biến đổ et, ến
đổ ự ể ố ầ ố ị ờ
i là s khai tri n theo hai thông s t n s và d ch th i gian. Tuy nhiên, nó có
điể ệ ớ ử ổ đượ đị ớ ớ ỷ ệ ử ổ đượ
m khác bi t là kích thư c c a s c nh trư c khác v i t l c a s c
dùng tro bi wavelet. Tín hi u nguyên th c phân thành t
ng ến đổi ệ ủy đượ ừng đoạn
b ng cách nhân v i m w - n bi
ằ ớ ột hàm cửa sổ (t τ), sau đó thực hiệ ến đổi Fourier
Hình 2-2 Hình nh mô t phép bi Fourier th i gian ng n
: ả ả ến đổi ờ ắ
Công th hép bi T:
ức p ến đổi STF
(6)
Trong đó gw,τ -
(t) = w(t τ)e-jwt
M hàm c s thông d c s d ng trong STFT:
ột số ửa ổ ụng đượ ử ụ
- a s nh t: Là hàm c n nh t trong các hàm c ,
Hàm cử ổ chữ ậ ửa sổ đơn giả ấ ửa sổ
có công c t ng quát
thứ ổ là:

28
(7)
- a nn: Là hàm c a s ông d ng nh t, có công th c t ng
Hàm cử sổ Ha ử ổ th ụ ấ ứ ổ
quát như sau:
(8)
-Hàm cửa sổ Hamming:
(9)
V y khuy m chính c a bi i STF c c a s
ậ ết điể ủ ến đổ T là khi kích thướ ử ổ được
chọ ấ
n thì t t th ian
c các t n s c phân tích v i cùn phân gi i
ả ầ ố đượ ớ g độ ả ời g và t n
ầ
s . v y khi phân tích tín hi u g m nhi u thành ph n t n s ho c th i gian
ố Do ậ ệ ồ ề ầ ầ ố ặ ờ ,
STFT ch có kh phân gi i v t n s t i các tín hi u có
ỉ ả năng cho độ ải tương đố ề ầ ố ốt vớ ệ
th i gian t
ờ ồ ạ ắ
n t i ng n.
Nói liên q r ng c a hàm c s là:
tóm lại vấn đề uan đến độ ộ ủ ửa ổ
- N u hàm c h p: ph n t t, phân gi n s kém.
ế ửa sổ ẹ ân giải thời gia ố ải tầ ố
- N u hàm c r ng: phân gi n s t t, phân gi gian k
ế ửa sổ ộ ải tầ ố ố ải thời ém.
B. ép bi n Wavelet
Ph ế đổi
Để đáp ứng đượ ầu độ ả ổn đị ớ ệ ề
c yêu c phân gi i nh v i các tín hi u có nhi u thành
ph n gian và t n s , ta c n dùng m t ph n i sao cho phân
ầ thời ầ ố ầ ộ ương pháp biế đổ độ
gi i th i gian và t n s có th i m t cách thích nghi v c tính c a tín
ả ờ ầ ố ể thay đổ ộ ới đặ ủ
hi u trên m t ph ng th i gian và t n s . V c gi i quy t b ng c
ệ ặ ẳ ờ ầ ố ấn đề này đượ ả ế ằ ách
thay th phép d gi n g S b ng phép d i i thang and
ế ời đơn ả tron TFT ằ ờ và đổ độ (shifts
scales i u này d n s i c a m t phép bi i m
). Đ ề ẫn đế ự ra đờ ủ ộ ến đổ ới đó là phép biến
đổi wavelet.
Phân tích Wavelet cho phép s d ng các kho ng th i gian dài khi ta c n
ử ụ ả ờ ầ
thông tin t n s p chí n, và ng n n i v i thông tin t n s
ầ ố thấ nh xác hơ miền ắ hơ đố ớ ầ ố
cao[8]. ây cho th s n v i cách nhìn tín hi u d a theo th i gian,
Ở đ ấy ự tương phả ớ ệ ự ờ
t n s :
ầ ố
Hình 2-3 Hình nh mô t phép bi i Wavelet
: ả ả ến đổ
Đị ghĩa W
nh n avelet:

29
Wa các á
velets là d ng sóng nh có th i gian duy trì t i h n v i gi
ạ ỏ ờ ớ ạ ớ tr trun
ị g
bình b ng 0. So sánh v i sóng sin thì sóng sin không có k ng th i gian gi
ằ ớ hoả ờ ới
h n nó kéo dài t n vô cùng. Và trong khi sóng sin ru và
ạ – ừ âm vô cùng đế là trơn t
có thể ự đoán, ạ
d wavelet l i b th i x
ất ườ ấ ố
ng và b t đ ứng.
Phân tích Wavelet chia tách t hi u thành các phiên b n d ch v và t l
ín ệ ả ị ị ỷ ệ
(co dãn) c a m i là hà m y tín hi u v i thay
ủ ột hàm đơn hay gọ m ẹ wavelet. Vì vậ ệ ớ
đổ ể ố ớ ộ ấ ổn định hơn l ớ ộ
i nhanh có th phân tích t t v i m t wavelet b t à v i m t sóng
s Các c tính c s c miêu t t i c wavelet.
in trơn. đặ ục bộ ẽ đượ ả ốt hơn vớ ác
Phép bi i Wavelet liên t
ến đổ ục (CWT) được định nghĩa như sau:
(10)
T : a là m t s i là h s giãn, b là m s i
rong đó ộ ố thự ợ
c đư c gọ ệ ố co ột ố thực được gọ
là v là h s elet v giãn a và v b, f(t) là tín hi u
ị trí. Wf(a,b) ệ ố Wav ới độ co ị trí ệu đầ
vào, t-b)/a) là hàm Wav
ψ(( elet, ψ*
p ph a
là hàm liên hợ ức củ ψ
ng Wavelet:
Phổ năng lượ
(11)
C. bi n i Hilbert-
Phép ế đổ Huang
Biến đổi Hilberte-Huang (HHT) là m t k thu t x tín hi u m i có th áp
ộ ỹ ậ ử lý ệ ớ ể
d ng c tín hi u phi tuy n và phi tuy n. HHT là s k t h p c a hai p
ụ cho cá ệ ế ế ự ế ợ ủ hương
pháp n c là, phân rã ch c nghi m (EMD) và bi
luậ , ụ thể ế độ thự ệ ến đổi lb
Hi ert
(HT). u tiên, tín hi u vào s c phân rã thành các thành
Trong bước đầ ệu đầ ẽ đượ
ph n khác nhau b ng cách s d ng EMD, c g i là các ch g ch n
ầ ằ ử ụ đượ ọ ức năn ế độ ội
t i (IM hai, ph bert th c b ng cách c hi n HT qu
ạ F). Trong bước thứ ổ Hil u đượ ằ thự ệ a
IMF. HHT có th ph h y các IMF m t cách th ng v kh
ể ân ủ ộ ích ứ à cũng có ả năng
phân gi i t n s i gian nâng cao khi so sánh v i WT, ST .
ả ầ ố thờ ớ FT
❖ Phươ ệ
ng pháp phân tích kinh nghi m EMD
Là p phân tích tín u g u thành nh
hương pháp hiệ ốc ban đầ ững hàm cơ bản
(IMFs), m i IMF ch m t n i n. M c g i là IMF
ỗ ỉ chứa ộ dao độ g đơn g ả ột hàm đượ ọ
ph u ki n[9] :
ải thỏa mãn hai điề ệ
• T ng s i và s n không khác nhau qu m m.
ổ ố đ ểm cực trị ố điểm uố á ột điể
• Có tính đố ứ ữ đườ và đường bao dướ ụ
i x ng gi a ng bao trên i qua tr c 0,
t r ung bình c ng biên tr b ng 0.
ức giá t ị tr ủ ờ
a hai đư ên và dưới ằ
Đố ớ ộ ệ ất đị ậ ể đượ ả như
i v i m t tín hi u x nh
(t) nh, thu t toán EMD có th c mô t
sau:

30
1) nh t c c c c i c c b , và ó n i t t c các c c i c c
Xác đị ất ả cá ự đạ ụ ộ sau đ ố ấ ả ự đạ ụ
b b ng m ng spline l ng bao tr L p l i quy trình cho
ộ ằ ột đườ ập phương làm đườ ên. ặ ạ
c u c b t o ra n
ực tiể ục ộ để ạ đườ g bao dưới.
2) Tính t ng bao trên và i c a x(t) c hàm
rung bình các đườ dướ ủ để thu đượ
trung bình c c b m
ụ ộ 1
3) chênh l ch gi u x và m
Tính độ ệ ữa tín hiệ (t) 1:
t) m
X( – 1 =h1 (12)
N u h
ế 1 IMF, th
là ì h1 là u tiên c )
thành phần IMF đầ ủa x(t
4) N u h
ế 1 không ph i là IMF, h
ả 1 c coi là tín hi u và l p l
đượ ệu ban đầ ặ ại
c 1, 2, 3, :
ác bước sau đó
h1 m
– 11 =h11 (13)
5 p l k l n, h
) Lặ ại quy trình như mô tả ở trên ầ 1k :
trở thành IMF, nghĩa là
h1(k-1) m
– 1k =h1k (14)
Sau đó, nó đượ ỉ đị
c ch nh là:
c1 = h1k (15)
Đây là thành ầ MF đầ ừ ữ ệ
ph n I u tiên t d li u. c1 ph i ch a th nh
ả ứ ang đo nhỏ ất
ho n chu k ng n nh t c hi u.
ặc thành phầ ỳ ắ ấ ủa tín ệ
6) Tách kh (t). Chúng ta nh c: r
c1 ỏi x ận đượ 0
r1 = x - c
(t) 1 (16)
n còn l r
Phầ ại 1đượ ộ ệ ớ ọ hư ả ở
c coi là m t tín hi u m i và quá trình sàng l c n mô t
trên đượ ự ệ
c th c hi n trên r1 IMF c
để thu được 2 p trình này có th
tiế theo, Quy ể
đượ ặ ạ ấ ả
c l p l i cho t t c rj p theo và k là:
tiế ết quả
r1 c
– 2 = r2
(17)
:
rn-1 – = rn
Quá trình phân rã có th d ng l i khi r
ể ừ ạ n thành m u mà t
trở ột hàm đơn điệ ừ đó
không th trích xu êm IMF n a. B ng c h tính t ng (16) và (17), cu i cùng
ể ất th ữ ằ ác ổ ố
chú c:
ng ta thu đượ
(18)
Tín hi c phân tách thành t ng h u h n IMF và m t ph n là
ệu x đượ ổ ữ ạ ộ ầ dư, có thể
xu hướ ặ ộ ằ ố
ng trung bình ho c m t h ng s .
Lưu đồ ậ
thu t toán:

31
Hình 2-4: nh nh thu t toán EMD
Hì ả lưu đồ ậ
❖ Phương pháp Hilbert
Phép bi n Hilbert: pháp dùng u tín hi u b ng
ế đổi Là phương để điề chế ệ ằ cách
cho pha c hi quay góc b ng ± 90°[10]. i Hilbert c nh
ủa tín ệu 1 ằ Biến đổ đượ đị
nghĩa như sau:
(19)
Trong đó:
t .] l bi n i r
Toán ử H[ à ế đổ Hilbe t;
giá Cauchy
P là trị chính
T trên, b t c m hi u t) u bi u di n thành t ng c
ừ công thức ấ ứ ột tín ệ z( đề có thể ể ễ ổ ủa
ph n x(t) và ph n o y(t) c
ầ thực ầ ả ủa nó
(20)
T t) biên t và ( pha t nh n
rong đó: a( là độ ức thời t) là ức thời, chúng được tí hư
sau:
(21)

32
T n s t i phép bi n Hilbert sau:
ầ ố ức thờ trong ế đổi được tính như
(22)
Như ậ ầ ự ủ ệ ể đượ ể ễ độ
v y, ph n th c c a tín hi u x(t) th
có c bi u di n qua pha biên và
t n s t m hàm ph thu vào gian:
ầ ố ức thời như ột ụ ộc thời
(23)
T .) ký hi u ph n th c tín hi u phân t)
rong đó: R( ệ ầ ực ủa ệ tích z(
Để đả ả ằ ầ ố ứ ờ ĩ ậ ứ ờ ầ
m b o r ng t n s t c th i t)
( có ý ngh a v t lý, pha t c th i t)
( c n
ph hàm t b t k giá nào c t
ải là đơn trị ại ấ ỳ trị ủa
Như ậ ế đổ ể đượ ử ụ để ứ ộ ỗ
v y, phép bi n i Hilbert có th c s d ng nghiên c u m t chu i
tín hi u i d ng
ệ dướ ạ hàm r ng th gian t n s . nhiên, ph vi áp d ng
suy ộ ời – ầ ố Tuy ạm ụ
phép bi n Hilbert ng r t ng nghèo, nó h c x(t) ph l
ế đổi thườ ấ ặt đòi ỏi đặc tính ủa ải à
d h p gian t. u ki n này ng không mãn khi trong t
ải ẹ theo thời Điề ệ thườ thỏa thực ế
k tín hi u - gi ng không d ng và gi r ng.
ỹ thuật, các chuỗi ệ thời an thườ ừ ải ộ
2.3 T quan v m
ổng ề ạng Nơron
2.3.1 M ron
ạng Nơ
A. Đị ĩ
nh ngh a
M ng ron (Neural Network) là m t mô hình x g tin ph ng theo
ạ nơ ộ ử lý thôn ỏ
cách th c x thông tin c a các h ron sinh h và nh ng t bào th n kinh
ứ ử lý ủ ệ nơ ọc ữ ế ầ
hình sao c u trúc nên b não c i. Hình 2.1 minh h a c u trúc c a m
ấ ộ ủa con ngườ ọ ấ ủ ột
nơ ủ ộ não ngườ
ron c a b i.
Hình 2-5: Hình nh c u trúc m ng ron sinh h c
ả ấ ạ Nơ ọ
M ng ph ho ng trong não i thông qua nh ng
ạ nơron mô ỏng cơ chế ạt độ ngườ ữ
ph n t (n ) [11]. Trong quá trình ho ng, m n t ( ron) m ng s
ầ ử ơron ạt độ ỗi phầ ử nơ ạ ẽ
nh c m t ngu n thông u vào (input) và th hi n m t phép tính toán
ận đượ ộ ồ tin đầ ực ệ ộ
trên ngu n d t qu c sau m i ph n t m ng s c chuy n
ồ ữ liệu đó. Kế ả thu đượ ỗ ầ ử ạ ẽ đượ ể
tiế ư mộ ầ ữ ầ ử ạ ế ậ
p nh t đ u vào cho nh ng ph n t m ng k c n phía sau.

33
Các ph n t ( ) k i v i nhau g qua c liên k t (tr ng s t)
ầ ử nơron ết nố ớ thôn cá ế ọ ố liên kế
làm vi th
ệc như ộ
m t ể ấ ể ố ợ
thông nh t đ cùng ph i h p gi i quy t m t bài toán, nhi
ả ế ộ ệm
v t ra. M t m ng ron nh n t c c u hình cho m ng d ng c
ụ đặ ộ ạ nơ ậ ạo đượ ấ ột ứ ụ ụ thể
(nhậ ạ ẫ ạ
n d ng m u, phân lo i d li
ữ ệ …) ộ ọ
u thông qua m t quá trình h c từ ậ ẫ
t p các m u
hu n luy n. V b n ch t h c chính l qu trình hi u ch nh tr ng s k t gi
ấ ệ ề ả ấ ọ à á ệ ỉ ọ ố liên ế ữa
các n .
ơron
B. Kiế ạ
n trúc m ng Nơron
M ng ron là s k t h p c a nh ng t ng perceptron hay còn g i là
ạ Nơ ự ế ợ ủ ữ ầ ọ
perce t ng. Và m t m ng ng bao g ki u t ng
ptron đa ầ ỗi mộ ạ Nơron thườ ồm 3 ể ầ là:
- T ng input yer (t ng vào): T ng này n m bên trái cùng c a m ng, th
ầ la ầ ầ ằ ủ ạ ể
hi n ch u vào c ng.
ệ o các đầ ủa mạ
- T ng output layer (t ng Là t ng bên ph i cùng và nó th hi n cho
ầ ầ ra): ầ ả ể ệ
nh ng u ra c ng.
ữ đầ ủa mạ
- T ng hidden layer ng n): T ng này n m gi a t ng v và t ng ra nó
ầ (tầ ẩ ầ ằ ữ ầ ào ầ
th hi n cho quá trình suy lu n logic c ng.
ể ệ ậ ủa mạ
Lưu ý: Mỗ ộ ỉ ấ ộ ầ ầ ưng ạ
i m t Nơron ch có duy nh t m t t ng vào và 1 t ng ra nh l i có
r u t ng n.
ất nhiề ầ ẩ
Hình 2-6 Hình nh ki n trúc m ng ron
: ả ế ạ Nơ
V i m ng
ớ ạ Nơron thì m i nút m ng là m t sig g chúng l i
ỗ ạ ộ moid nơron nhưn ạ
có hàm kích ho t khác nhau. Th c t , i ta ng s d ng có cùng i v
ạ ự ế ngườ thườ ử ụ loạ ới
nhau để ệ ậ ợi hơn.
vi c tính toán thu n l
T i m i t ng, s ng nút m ng có th khác nhau còn y vào bài toán
ạ ỗ ầ ố lượ ạ ể tù
ho c cách gi i quy t. Tuy nhiên, khi làm vi i ta s các t n n s v i s
ặ ả ế ệc ngườ ẽ để ầ g ẩ ố ớ ố
lư thư
ợ ơ ữ nơron nằ
ng n ron khác nhau. Ngoài ra, nh ng m ở ầ
t ng ờ ẽ ế đôi
ng s k
liên t

34
v t o thành m ng k t n nh i dùng có nh
ới nhau để ạ ạ ế ối đầy đủ ất. Khi đó, ngườ thể tí
toán đư lư
ợ ỡ ủ ạ ự ầ ố
c kích c c a m ng d a vào t ng và s ợ nơ ron.
ng
Thành ph n c a m ron nhân t o:
ần cơ bả ủ ột Nơ ạ
Hình 2-7 Hình nh c u t o c a m t ron nhân t o
: ả ấ ạ ủ ộ Nơ ạ
- T u vào: là các tín hi u vào (input signa c n ron, các tín hi u
ập các đầ ệ ls) ủa ơ ệ
n ng m t vector N chi u.
ày thường được đưa vào dưới dạ ộ ề
- T p các liên k t: m i liên k c th hi n b m t tr ng s liên k
ậ ế ỗ ết đượ ể ệ ởi ộ ọ ố ết
(Synapic weight). Tr ng s liên k t gi tín hi u th j và n ng
ọ ố ế ữa ệ ứ ơron k thườ
đượ ệ
c ký hi u là Wkj à
Thông thường, các trọng số n y được khởi tạo một
các i c trong quá
h ngẫu nhiên ở thời điểm tạo mạng và được cập nhật l ên tụ
trình học mạng.
- B t ng (Summing function)
ộ ổ : thường dùng để tính tổng của tích các đầu
vào với trọng số liên kết của nó.
- Ngưỡ ọ ột độ ệ – ưỡng này thường được đưa
ng (còn g i là m l ch bias): ng vào
như một thành phần của hàm truyền.
- H t (Tranfer function): hàm này g
àm truyền đạ được dùng để iới hạn phạm
vi đầu ra của mỗi ơ . Nó nhận đầu vào là kết quả của hàm tổn
n ron g và
ngưỡng.
- Đầu ra: là tín hiệu đầu của một ơ , vớ ơ tối đa là một
ra n ron i mỗi n ron sẽ có
đầu ra.
Xét v m t toán h c, c u trúc c m n ron c mô t b ng c bi u th
ề ặ ọ ấ ủa ột ơ k, đượ ả ằ ặp ể ức
sau:
Yk = f (uk b
– k) (24)

35
Trong đó: x1, x2 ..., xp là các tín hi u vào;
ệ (wk1, ...w
wk2 kp)là các tr ng s liên
ọ ố
k t c n k; u
ế ủa ơron thứ k hàm t ng; b
là ổ k là m ng; f là hàm truy n và y
ột ngưỡ ề k là
tín hi u n ron.
ệu đầ ra của ơ
2.3.2 M ron tích lution Neural Network)
ạng Nơ chập (Convo
A. Đị ĩ ạ ậ
nh ngh a m ng Nơron tích ch p
Convolutional Neural Network (CNNs M ng
– ạ Nơron tích ch p) là m t ki u
ậ ộ ể
m ng trong ki n t n ng d ng r t hi u qu trong nhi u l p bái
ạ ế rúc ơron sâu, được ứ ụ ấ ệ ả ề ớ
toán liên quan t i phân lo i và nh d ng nh. Tên c c d a trên phép
ớ ạ ận ạ ả ủa nó đượ ự
tính quan tr c s d ng trong m ng là phép Tích ch M n tích
ọng đượ ử ụ ạ ập. ạ g Nơron
ch p có ki n trúc khác v i m ng ron t ng. Ki n c
ậ ế ớ ạ Nơ hông thườ ến trúc cơ bả ủa
m ng ron ch h ình g n t ng chính:
ạ Nơ tích ập được minh ọa như h dưới ồm bố ầ
- T ng tí p (convolution layer)
ầ ch chậ
- T ng phi tuy n (non-linearity)
ầ ế
- T ng pooling
ầ
- T ng k (fully connected lay
ầ ết nố ầy đủ
i đ er)
Hình 2-8 Hình nh c u trúc m ng ron tích ch p
: ả ấ ạ Nơ ậ
B. T ng t p (Convolution layer)
ầ ích chậ
T mô hình m ng CNN, các l p s k t n i v nhau thông qua phép toán
rong ạ ớ ẽ ế ố ới
tích ch p. M n p theo là k t qu c vi áp d ng m t kerne lên m
ậ ỗi ơron tiế ế ả ủa ệc ụ ộ l ột
vùng n ron ng kh vuông thông tin (g i là kernel ho b l c
ơ trước đó. Nhữ ối ọ ặc ộ ọ )
đóng vai trò như mộ ử ổ ị ể ộ ằ
t c a s d ch chuy n xung quanh toàn b khung hình, nh m
trích rút ra các thông tin v m
ề ế ữ ể
tính liên k t không gian gi a các đi ảnh trong cùng
khung tha chi u ng xét. K t qu c a phép toán này là feature map hay
m ế đa ế ả ủ
activation am s
map. Các feature map có th u ch nh kích c b ng các th
ể điề ỉ ở ằ ố:
- Stride: Là y c l u vào.
bước nhả ủa bộ ọc trên đầ
- Zero-padding c c u vào b ng cách thêm vào các l nó
: Tăng kích thướ ủa đầ ằ ề
b ng c ph n t 0
ằ ác ầ ử

36
Hình 2-9 Hình nh minh h a tham s c a b l c
: ả ọ ố ủ ộ ọ
C. T ng phi tuy n (non-lineartity)
ầ ế
T vi c nh n th y r ng h u h t các thông gi i th ng
ừ ệ ậ ấ ằ ầ ế tin trong thế ớ ực thườ
không tuân theo b k m t quy t tuy n tính nào. Do v phù h p v i th
ất ỳ ộ luậ ế ậy, để ợ ớ ực
t c bài toán, các nhà khoa h ng ghép y u t phi tuy n
ế ủa đa số ọc đã tìm cách lồ ế ố ế
vào mô hình m ng n ron h ch p thông qua s ng c a các hàm trong toán
ạ ơ tíc ậ ự tác độ ủ
h c lên u ra c a l p tích ch p. M s hàm phi n ong toán h ng
ọ đầ ủ ớ ậ ột ố tuyế tr ọc thườ
đượ ử ụ ồ
c s d ng bao g m:
- Hàm ReLU: Chu n hóa v ng cách gán nh ng giá tr âm v
ẩ ề miền dương bằ ữ ị ề
s 0 c s d ng nhi u trong m ng n tích ch p
ố (thường đượ ử ụ ề ạ ơron ậ vì đem lại
tính hi u c
ệ quả ao)
- Hàm Sigmoid: Chu n hóa d u v n (0,1)
ẩ ữ liệ ề miề
- Hàm Chu n hóa d u v n (-1,1)
Tanh: ẩ ữ liệ ề miề
D. T ng pooling
ầ
Cơ chế ạt độ ủ ầ ều điểm tương đồ ớ ầ
ho ng c a t ng pooling có nhi ng v i t ng tích
ch p trong vi c s d ng c a s t. Pooling là phép toán l y m u gi m s
ậ ệ ử ụ ử ổ trượ ấ ẫ để ả ố
chi a
ề ủ
u c các feature map nh n gi c các thông tin quan tr ng nh t,
ưng vẫ ữ đượ ọ ấ
điề ảm nguy cơ xả ệ ượ ọ ớ
u này giúp làm gi y ra hi n t ng overfitting (h c quá kh p)
trong quá trình hu n l n mô hình. Gi ng t ng tích ch p, t s
ấ uyệ ố ầ ậ ầng pooling cũng ử
d ng m t filt t trên m t ph n c a feature map u vào và di ch n filte
ụ ộ er đặ ộ ầ ủ đầ uyể r đó
t b v u vào. Các phép toán pooling:
rên toàn ộ ị trí của feature map đầ
- Max pooling: lấ ị ớ ấ
y giá tr l n nh t
- Average pooling: l y giá tr trung bình
ấ ị
- Sum pooling: l y t ng các giá
ấ ổ trị

37
Hình 2-10 Hình ho ng c a t ng pooling
: ảnh cơ chế ạt độ ủ ầ
E. T ng li k y
ầ ên ết đầ đủ
T ng liên k là m t m ng n nhi u l p (Multiayer Perceptron) s
ầ ết đầy đủ ộ ạ ơron ề ớ ử
d ng hàm kích ho softmax u M n trong t c tính toán
ụ ạt ở đầ ra. ỗi ơron ầng này đượ
d a u vào là toàn b n c t ng phía sau. M c tiêu c a t ng liên k
ự trên đầ ộ ơron ủa ầ ụ ủ ầ ết
đầy đủ ử ụng các đặc trưng ở ức cao đã đượ ở ầ
s d m c phân tách b i các t ng tích
chậ ở a trước để đưa vào c ớ ủ ộ ữ ệ ầ ố
p và pooling phí ác l p c a b d li u. T ng cu i cùng
s m cho t ng l p c d u ph cho l p bài án phân lo
ẽ đánh giá điể ừ ớ ủa bộ ữ liệ ục vụ ớ to ại.
2.4 K t n
ế luậ chương
Phầ đầ chương đã ớ
n u 2 gi i thi t tín
ệ ộ
u m số hi u
ệ thườ đượ
ng c s d ng phát
ử ụ
hi n l trong ng p u v pháp x hi u
ệ ỗi độ cơ. Tiế theo, giới thiệ ề các phương ử lý tín ệ
trên mi là th i mi t th
ba ền ờ gian, t s và
ần ố ề ế
n k hợp ờ ầ ố ầ
i gian-t n s . Ph n cuối
chương đã ớ ệ ổ ề ạ ạ ử ụ
gi i thi u t ng quan v m ng Nơron và hình m
mô ng CNN s d ng
để ử ữ ệ ạ ả
x d
lý li u d ng nh.

38
CHƯƠNG 3. Ự Ộ Ữ Ệ Ớ Ử Ệ
XÂY D NG B D LI U L N VÀ TH NGHI M
PHƯƠNG Ọ Ẩ ĐOÁN Ỗ
PHÁP H C SÂU CH N L I VÒNG BI
3.1 pháp l vòng
Phương chẩn đoán ỗi bi
Khi độ cơ hư ỏ ạ
ng phát sinh h ng quá trình ho
trong t th
động, nguyên nhân có ể
đế ừ ề ỗ ả ờ đế
n t nhi u lý do khác nhau. Tuy nhiên c l
ác i x y ra thư ng có liên quan n
các cách
tín lý thu th trình t
hi u v
ệ ật được ậ ừ độ cơ
p t ng trong quá hoạ độ ằ
ng. B ng
x hi u s giúp n l c a ng
ử lý tín
các ệ thu được ẽ ta chẩ đoán ỗi ủ độ cơ.
Trong ph vi c a , s phân tích l c vòng bi trong ng
ạm ủ đề tài ta ẽ chỉ ỗi ủa độ cơ
điệ ử ụ phương ẩ đoán ỗ ằ phương
n ba pha. T s
a d ng pháp ch n l i vòng bi b ng pháp
x n hi ng. vòng bi là m thành ph n c h c ng khi
ử lý tí ệu rung độ Vì ột ầ ơ ọc ủa độ cơ,
độ ạ độ ờ ẽ ầ ố ố đị ấ ệ ỗ
ng cơ ho t ng bình thư ng s t
có n s rung c nh. xu
Khi t hi n l i trên
vòng bi, n ng c vi bi qua v trí l s t o dao ng v biên
chuyể độ ủa các ên ị ỗi ẽ ạ ra các độ ới
độ ớ ấ ệ ỳ đó độ ủ độ cơ ự đổ
l n xu t hi n theo chu k riêng, do rung c a ng có s thay i và
ta th tích tích
có ể ễ
d dàng phân và nh giá. Phân
đá tín hi rung ng giúp xác
ệu độ
đị đượ ỗ ị ả ỗ ự
nh c l i vòng bi và v trí x y ra l i trên vòng bi thông qua s khác nhau
gi t n s thông ng và t n s l vòng bi t giúp phân
ữa ầ ố rung thườ ầ ố ỗi ừ đo ta có thể loại
l vòng bi .
ỗi rõ ràng
Đặ ủ ệu thu đượ ừ ả ế ề ạ ạ độ ủ
c nh c
tí a tín hi c t c m bi n v tình tr ng ho t ng c a vòng bi
là t không nh và t i m i m th i gian nh nh[6]. Tín hi
liên ục, ổn đị ức thờ ở ột đ ể ờ ất đị ệu
d ng này ng thi u thông tin h u ích trong các mi n th i gian ho c t n s
ạ thườ ế ữ ề ờ ặ ầ ố
nhưng ể ữu ích thông qua đạ ệ ợ ấ ầ ố ờ
có th thông tin h
có i di n h p nh t trong t n s - th i
gian. c áp d ng pháp bi trong n gian
Do đó, việ ụ các phương ến đổi miề thời hoặc
t n s cho tín hi u này có th l u qu không mong mu n.
ầ ố ệ ể đem ại hiệ ả ố
Do t d án ch p ng pháp m p h
đó, để ối ưu và ự đoán đo ính xác hơn, hươ ới kết hợ ai
mi n th i gian và t n s c phát tri n. y n tín hi u 1-
ề ờ ầ ố đã đượ ể Phương pháp nà chuyể ệ
D t n th i gian sang tín hi u 2-D là s k t h p c a hai mi n th i gian và t n
ừ miề ờ ệ ự ế ợ ủ ề ờ ầ
s .
ố
Tín hi u rung thu c t c m bi n i d ng 1-D trong mi i gian, do
ệ đượ ừ ả ế ở dướ ạ ền thờ
đó ta ể ệ ừ ề ờ ề ế ợ ờ ầ ố ằ
chuy n tín hi u t mi n th i gian sang mi n k t h p th i gian-t n s b ng
phép bi n i Fourier th i gian ng n (S phân tích y
ế đổ ờ ắ TFT) để có thể thu được đầ đủ
nh tính ch t c a tín u trên c mi n t n s và th gian. c khi chuy n tín
ất ấ ủ hiệ ả ề ầ ố ời Trướ ể
hi u t d ng 1- sang 2-D thì gi s s d ng p MD xu t
ệ ừ ạ D tác ả ẽ ử ụ hương pháp E để trích ấ
ra các thành ph g c a tín hi u c và lo i b ành ph n nhi u và
ần đặc trưn ủ ệ thu đượ ạ ỏ th ầ ễ
sau đó tái tạ ạ ệ
o l i tín hi u .
Tín hi sau khi n sang 2- s có nh d ng là nh ph . nay,
ệu chuyể miền D ẽ đị ạ ả ổ Ngày
để ể ẩ đoán ỗ ừ ữ ệ ạ ả gườ ụ
có th phân tích, ch n l i t d li u d ng nh, n i ta d
áp ng các
phương ọ ệ ẩ đoán ỗ Phương ọ ẽ ả
pháp h c âu
s vào vi c ch n l i. pháp h c sâu s giúp gi m
th i i t
ờ gian l
chẩn đoán ỗ và nâng tính chính xác trong vi Thu
cao ệc chẩn đoán. ậ
toán lý là
h u s d ng x
ọc sâ được ử ụ để ử ảnh CNN ( m ng ron tích p).
ạ Nơ chậ Trong
đề ẽ ử ụ ọ đượ ể ự ạ
này, ta s
tài s d ng hình h
mô c sâu c phát tri n d a trên m ng CNN.

39
3.2 Các b d l vòng trên gi i
ộ ữ liệu ỗi bi thế ớ
Ngày nay, m ng l n d u c thu th p trong ngành công nghi p v
ột lượ ớ ữ liệ đượ ậ ệ à
khoa h c cho các m t s c công khai trong
ọ ục đích khác nhau; mộ ố đượ kho lưu trữ
ho c trên các trang web. c thu u thích h ng và
ặ Nhưng việ thập dữ liệ ợp với chất lượ
s ng c n thi t cho nghiên c l vòng bi v n còn nhi u thách th c bi t
ố lượ ầ ế ứu ỗi ẫ ề ức, đặ ệ
là i i lo i i
đố vớ các ạ lỗ vòng bi khác nhau.
M t s b d u ch l i vòng bi c công b công khai;
ộ ố ộ ữ liệ ẩn đoán cho các ỗ đượ ố
nh ng cái ph bi n và toàn di n nh t kê b
ữ ổ ế ệ ấ ợ
t đư c liệ ên dưới:
A. CWRU
Hình 3-1 B thu d u CWRU
: ộ ữ liệ
Đây là li
t p d
ậ ữ ệ ử ệm đã phân tích đượ ậ ừ Đạ ọ
u th nghi c thu th p t i h c Case
Western Reserve[12]. 3.1 cho th y m t giàn nghi t o ra d u th
Hình ấ ộ thử ệm ạ ữ liệ ử
nghi B thí nghi bao g m m c, c m bi và
ệm. ộ ệm ồ ột động cơ hai mã lự ả ến đo tốc độ
moment u c i vòng
xoắn, máy đo lực, và hai vòng bi đặt ở hai đầ ủa động cơ. Loạ
bi h -2RS JEM SKF. Gi c thêm
ỗ trợ trục động cơ là 6205 a công phóng điện đượ
vào để ộ ỗ ấ ủ ầ ử
gây m
ra t l i duy nh t trên vòng trong c a vòng bi, các ph n t bi và
vòng ngoài.
Các vòng bi này đượ ạ ỗi đơn với các đườ
c t o l ng kính khác nhau, 0,175 mm,
0,35 , 0,525 , 7 mm, và 1 mm. Có hai c s d ng, vòng
mm mm 0, loại vòng bi đượ ử ụ
bi lo i SKF c s d ng cho c l 0,175 , 0,35 , và 0,525 . Vòng
ạ đượ ử ụ cá ỗi mm mm mm
bi lo c s d ng cho các l 0,7 và 1 . Tín hi
ại NTN đượ ử ụ ỗi mm mm ệu rung thu được
t c n gi c t trên g vòng bi v i t l y m u 1200
ừ ảm biế a tố đượ ặ
c đ ối đỡ ớ ố ộ
c đ ấ ẫ 0 Hz đối
v i vòng bi ra cánh qu i v i vòng bi ra t c ng
ớ ạt và 12000Hz và 48000Hz đố ớ ải ủa độ
cơ.
B. MFPT
B d u MFPT do Hi p h i Công ngh Phòng ng a S c Máy móc cung
ộ ữ liệ ệ ộ ệ ừ ự ố
c c áp d phân tích và nghiên c u các l vòng bi[13]. B d
ấp cũng đượ ụng để ứ ỗi ộ ữ
li li
ệ ồ ộ ữ
u MFPT bao g m ba b d ệu rung độ ủ
ng c a vòng bi nghi m và ba d
thử ệ ữ
li li tr m
ệ ỗ ự ế ố đó, ba bộ ữ
u l i th c t . Trong s d ệu rung độ ổ
ng ụ ử ệ ồ
c th nghi m bao g
b ng bình ng, b l vòng trong và t p h p l vòng ngoài. T p d
ộ trạ thái thườ ộ ỗi ậ ợ ỗi ậ ữ

40
liệu cơ sở ứ ệ ữ ệ ỗ ệp đượ ấ ằ ấ ẫ ở ầ
ch a ba t p và d li u trong m i t c l y b ng cách l y m u t n
s 97656 Hz trong 6 giây i t i tr ng 122,5 kg. T p d li u l i cu
ố dướ ả ọ ậ ữ ệ ỗ ộc đua bên
trong ch a b y t p c l ng b ng cách l y m u 48828 Hz trong 3
ứ ả ệ , đượ ấy tương ứ ằ ấ ẫ ở
giây dướ ảy điề ệ ả ồ ậ
i b u ki n t i, bao g m 0; 22,5; 45; 67,5; 90; 112,5 và 135 kg. T p
d u l i c a cu a b y t c l y ng b ng cách
ữ liệ ỗ ủ ộc đua bên ngoài chứ ả ệp, đượ ấ tương ứ ằ
l y m u i b u ki n t i, bao g 22,5; 45; 67,5;
ấ ẫ ở 48828 Hz trong 3 giây dướ ảy điề ệ ả ồm
90; 112,5 và 135 kg m d u là t m t gia t c k ng tâm m kênh.
. Các điể ữ liệ ừ ộ ố ế hướ ột
Vòng bi thí nghi m c a b d bi rãnh sâu v i ng kính
ệ ủ ộ ữ liệu MFPT cũng là ổ ớ đườ
rãnh 31,62 mm, đườ ếp xúc 0˚ và ố ầ ử
ng kính bi 5,97 mm, góc ti s ph n t là 8.
Trong nghiên c u này, ba b bi rung d u thu th p t i giàn th nghi
ứ ộ ổ ữ liệ ậ ạ ử ệm được
ch c.
ọ ọ
n l
Sau khi hi u v các b d u l vòng bi gi y h t o
tìm ể ề ộ ữ liệ ỗi trên thế ới, ta thấ ọ đã ạ
đượ ỗ đơn cơ ả ớ ờ ợ ỗ ậ
c các l i vòng bi b n v i các trư ng h p l i khác nhau và v n hành
độ cơ dướ điề ệ ả để ạ ự đ ạ ậ ữ ệ ỗ
ng i các u ki n t i khác nhau t o s a d ng o t
ch p d li u l i
vòng bi. nhiên, h c a t p d u này ng h p l
Tuy ạn chế ủ các ậ ữ liệ là chưa có các trườ ợ ỗi
kép x y cùng T này, ta s h h i ng d ng pháp
ả ra thời điểm. rong đồ án ẽ ọc ỏ ứ ụ phương
đã ứ ở để ạ ậ ệ độ ủ độ cơ
nghiên c u trên t o hình nh
mô thu n hi
tín u rung ng c a ng
ph v bài n l vòng bi
ục ụ toán chẩ đoán ỗi
3.3 T k h ng thu tín c a
hiết ế ệ thố nhận hiệu ng
ru động ủ động cơ
3.3.1 tiêu k mô testbench
Mục thiết ế hình
Như ấ đề đã
các v n đượ ở ầ ẽ ự ộ
c nêu ph n trên, s
ta xây d ng m t mô hình
testbe th tín
nch có ể ậ đượ
thu nh n c hi u rung ng c a ng thông qua c
ệ độ ủ độ cơ ảm
bi n c l p ng .
ế rung đượ ắ đặt trên độ cơ
Mô hình xây d ng c l p m t k n v ng ng c trong
ự ần ắ đặt ột ải để ết ối ới độ cơ đồ trụ
quá và b hi u nh hi u thay giá t t ng
trình hoạt động ộ ệ chỉ tín ệ có thể đổi trị ải theo ừ
trườ ợ đặ
ng h p t ta t m
ra. Bên c nh
ạ đó, c n l p
ầ ắ đặ các cả biế ố độ ả
n t c và c m bi n
ế
mômen th tr
quay hi n
để ể ị giá ị ố
t c a
độ ấ ủ
, công su t c t trong t ng ng h
ải ừ trườ ợp để
có th trìn lo i.
ể đánh giá trong quá h phân ạ
Toàn b h th ng c l p trên gi c nh, ch n và không b
ộ ệ ố ần được ắ đặt á đỡ ố đị ắc chắ ị
rung độ độ cơ ạ
ng quá
trong trình ng ho t tránh ín
độ để
ng ả hưở đế
nh ng n t hi u
ệ
rung c n thu nh n.
ầ ậ
Các vòng bi s d ng hình c t o l 2 ng h p l vòng
ử ụ trong mô đượ ạ ỗi theo trườ ợ ỗi
trong i i. i t
và lỗ vòng ngoà Lỗ vòng bi t d ng n
được ạo có ạ rãnh ứ c t ngang qua b
ắ ề
m n ng c vòng bi. bi khi t o l yêu c u ho t bình
ặt chuyể độ ủa Vòng được ạ ỗi ầ ạ được
thườ ấ ệ ẹ
ng không d
có u hi u k t c ng.
ứ
H ng c n ho ng ng tách bi không u nh ng
ệ thố ầ ạt độ tro môi trường ệt, chị ả hưở
c y u t bên ngo quá ng.
ủa các ế ố ài trong trình hoạt độ
3.3.2 Mô hình thu nh ín hi c
ận t ệu rung ủa động cơ
A. S mô h testbench
ơ đồ ình

41
Hình 3-2: Hình nh mô hình Testben
ả ch
Mô hình k và n p t nhà ng h bách
testbench được thiết ế ắ đặt ại A trườ Đại ọc
khoa H N c a mô hình Testb c th hi n trong hình 3.2. H
à ội. Sơ đồ ủ ench đượ ể ệ ệ
th t i i i tr
ố đượ
ng c l p
ắ đặ trên giá c nh v
đỡ ố đị ớ tả được nố đồng ục v ng
ới độ cơ. Ta
s d ng máy bi n áp c p ngu .
ử ụ ế để ấ ồn cho động cơ
C bi n quay l p gi t và ng o t quay c
ảm ế mômen được ắ ữa ải độ cơ để đ ốc độ ủa
độ cơ. ệ ợ ể ị ộ ệ
ng T hi
ín u thu đư c hi n th trên b thu hi
tín u.
C bi n g ng l p v ng và n phía t vòng bi t
ảm ế run độ được ắ trên ỏ độ cơ ằm rên ra ải
c ng C m bi ng thu th p tín hi u ng c ng c
ủa độ cơ. ả ến rung độ ậ ệ rung độ ủa độ ơ trong
quá trình ho ng qua b thu tín hi c trích xu t vào PC b ng cách s
ạt độ ộ ệu và đượ ấ ằ ử
d ng h ng thu th p d u NI MY Tín hi u này s c chu n hóa và
ụ ệ thố ậ ữ liệ DAQ. ệ ẽ đượ ẩ
xử lý trong MATLAB.
Phanh b t óng vai trò t v ng trong quá ho ng và
ột ừ đ như ải đối ới độ cơ trình ạt độ
đượ điề ỉ ằ ộ điề ỉ ệ ả ế ố độ đượ ắ ộ
c u ch nh b ng b u ch nh tín hi u. C m bi n t c c l p trên m t
đế ố đị đượ ị ộ ử ố
c nh c trang b m t n a măng xông ph ghép n
cho ép i nhanh g
chón
trên th tr
đầu ứ ủ
hai c a ục phanh.
Độ cơ đượ ạ độ ậ dướ điệ ộ ế ầ
ng c ho t ng, v n hành i n áp 3 pha 380 qua m
V t bi n t n
giúp nh n áp. T quá trình v n hành, ta s u c ng
ổn đị điệ rong ậ có thể đọc ố liệ ủa độ cơ
, t qua màn hình hi n c b i u nh hi u. T d
ải thông ể thị ủa ộ đ ề chỉ tín ệ ừ đó ta th
có ể ễ
dàng thay các thông s c t ph h p v ng h v n hành
đổi ố ủa ải để ù ợ ới các trườ ợp ậ để
thu nh n tín hi u.
ậ ệ
B. Thiết b m bi
ị ả
c ến
❖ C m bi n quay
ả ế momen

42
Hình 3-3 Hình nh c m bi n mômen quay DR2269-50 Nm
: ả ả ế
C bi n quay s d ng mô hình là mômen qu 2269-50
ảm ế ử ụ trong ay DR Nm
C bi n quay phép trên ng quá
ảm ế momen cho đo mômen trục độ cơ ở chế độ độ
cũng xác l p
như chế độ ậ
Các c c n:
đặc tính ủa ảm biế
- Mômen t 0 50 Nm quá t 75
ừ – ải Nm
- Sai y n tính < 0,25%
sô tu ế max
- Điệ ở ầ Ω
n tr c u 350
- Độ ạ
nh y V
2mV/
- Chế độ đị ứ
nh m c 1500 vòng/phút
- T c 10 phút) 3000v/phút
ốc độ ực đại (
❖ C bi n rung ng
ảm ế độ
Hình 3-4 Hình nh c m bi ng PCB 352C33
: ả ả ến rung độ
C bi n rung s d ng gia t k PCB 352C33
ảm ế ử ụ là ốc ế
C m bi n rung rung c vòng bi u t i
ả ế đo độ ủa chị ả
Các tính c c n:
đặc ủa ảm biế
- Độ ạ
nh y: (± 10%)100 /g (10.2 (
mV mV/ m/ ))
- Phạ ờ
m vi đo lư ng: ± g pk (± 490 pk)
50 m/
- Độ ả băn ộ
phân gi i g thông r ng: 0.00015 g rms ( 0.0015 )
m/ rms
- D t n s (± 5%) 0.5 n 10000
ải ầ ố: đế Hz

43
- V u c bi n: G m
ật liệ ảm ế ố
- Khố ợ
i lư ng: 5,8 g
❖ C bi n t
ảm ế ốc độ
Hình 3-5 Hình nh c m bi n t O444 L1 MF 0,02A
: ả ả ế ộc độ RE
C bi n t trong hình l c bi n RE 44 L1 0,02A
ảm ế ốc độ mô à ảm ế O4 MF
C bi n t m phát t m u c u và nguyên
ảm ế ốc độ là ột máy ốc độ ột chiề theo ấ trúc lý
làm là t
việc máy phát n m công
điệ ột chiều suấ nh kích thích b ng nam
ỏ, ằ
châm c c cung áp chi
vĩnh ử ặ
c u ho k t
ích ừ độ l p.
ậ Nó c p n
ấ điệ một ề ỷ ệ ớ
u t l v i
t quay.
ốc độ
Các tính c c m n:
đặc ủa ả biế
- H ng s t c 0,02V/vòng
ằ ố ố độ:
- Dòng điện 0,26 A
max:
- T max: 7000 vòng/phút
ốc độ
- Điệ ở ầ ứ Ω
n tr ph n c ng 100
:
C. Phanh b t
ột ừ
Hình 3-6 Hình nh phanh b t t 10/15 D2
: ả ộ ừ FP

44
Phanh b t s d ng phanh b t roy sommer 0/15 D2
ột ừ được ử ụ là ột ừ Le FP 1
Phanh b t bao g to và roto ng
ột ừ ồm sta A B đồ tâm,
- A là s c cu n dây n t
ơ ấp chứa ộ điệ ừ
- B là thứ ấ đượ ằ độ cơ đượ ử ệ
c p c kéo b ng ng c th nghi m
- Giữ ở đó ứ ộ ừ
a A và có khe h
B E trong có ch a b t t
Khi dòng n m chi u thay trong n dây, t o lên t ng
ta cho điệ ột ề đổi cuộ ạ ừ trườ M
t l v dòng n.
ỷ ệ ới điệ
T ng n c qua kh h h t b t t t và tính
ừ trườ ày ắt e ở E chứa các ạ ộ ừ có ch
tính ất ừ
ch a các có
ất cơ đặc bi t. Do nh ng c
ệ ả hưở ủ t ng
ừ trườ h b t t nên chu
ạt ột ừ ạo ổi
đị hướ ữ ầ ử
nh ng gi a các ph n t và B
A
Độ ứ ủ ỗ đổ ừ ờ ỷ ệ ậ ớ ườ độ
c ng c a chu i thay
này i t trư ng và t l thu n v i c ng dòng
điệ ạ ộ ỗ ứ ứ đổ
n ch y qua cu n dây. Các chu i này c ng hay ít c ng làm thay i mômen
c n
ả
Các tính c phanh b t :
đặc ủa ột ừ
- Điệ ở ộ ở Ω
n tr cu n dây 20° 20
C :
- T quay c 3000 vòng/phút
ốc độ ực đại:
- Dòng n nh m = 0,22A
điệ đị ức: In
- Dòng điện m Imax = 0,65A
ax:
- Momen đị ứ
nh m c: Tn= 10 Nm
- Momen max: ax=
Tm 25 Nm
D. H p u nh hi u
ộ điề chỉ tín ệ
Hình 3-7 Hình 3
: ảnh môđun đo cơ MODMECA
H p u ch nh t hi u c phanh t , s d ng
ộ điề ỉ ín ệ ủa điện ừ ta ử ụ môđun đo cơ
MODMECA3
Mô sa
đ ồ
un g m các thành ph n
ầ u:
- Thiế ị đo đọ ố độ ủ độ cơ, ấ ừ điệ ả
t b và c t c qu c
ay a ng xu t ph t
át n do c
áp m
bi n t c p
ế ốc độ cung ấ
- Thiế ị ể ị ủ ả ế ấ cơ ừ ữ ệ ố độ
t b hi n th c a c m bi n công su t P t d
các li u t c và
mômen.

45
- B n hi c bi n ng c p vi c và hi
ộ chuyể đổi tín ệu ảm ế mômen để cu ấ cho ệ đo ển
th mômen
ị
- Thi b ngu n, u khi n và t ng hó phanh b t
ết ị ồ điề ể ự độ a ột ừ
3 m hình hi n LED ng v
àn ể thị tương ứ ới:
- Công suấ cơ ả đo Độ ≤
t Pm D
theo W. i 300 ÷ 3000 W. nh xác
chí 3%
- T quay n vòng/phút. D i 2000 ÷ 6000 vòng/phút. chính
ốc độ theo ả đo Độ
xác 1%
≤
- Mômen T tính b ng Nm. D i 10 ÷ 40 chính xác 2%
ằ ả đo Nm. Độ ≤
Để ệ ỉ ế độ ạ độ ủ ộ ừ ử ụ điề
hi u ch nh các ch ho t ng c a phanh b t t , ta s d ng nút u
ch a ch ch ch a
ỉ ủ
nh c chi áp khi ch
ết điều ển ế độ để on ế độ điều ỉ ệ ủ
nh tín hi u c
độ như ố độ ặ đó, ử ụ điề ỉ độ ố
ng cơ t c ho c mômen. Sau ta s d ng nút u ch nh d c
c phanh theo t ho mômen n
ủa ốc độ ặc theo đã c ch
đượ ọ trước.
E. B u
ộ thu dữ liệ
Hình 3-8 Hình nh b thu d u NI 9234
: ả ộ ữ liệ
B d s d ng nh b d u 9234
ộ thu ữ liệu ử ụ trong mô hì là ộ thu ữ liệ NI
NI 9234 là mô- n tín ng g m 4 b n kênh thu hi u[14]
đun thu nhậ hiệu độ ồ ố tín ệ ,
có th hi u t các c m bi n tích h p (IEPE) và các c m bi n
ể đo các tín ệ ừ ả ến áp điệ ợ ả ế
không IEP t c k , u dò g n. -
E như gia ố ế máy đo tốc độ và đầ ầ Mô đun cũng tương
thích v i các c m bi n TEDS thông minh. Mô- p d ng r ng, k
ớ ả ế đun cung cấ ải độ ộ ết
h p ghé n AC / DC có l a ch n b ng ph n m u hòa tín hi u
ợ p điệ thể ự ọ ằ ầ ềm và điề ệ
IEPE. Các kênh đầu vào đo t ệu đồ ờ ỗ nh cũng ộ ọ ử
ín hi ng th i. M i kê có các b l c kh
r p t n u ch nh theo t c l y m u c b n. K c s
ăng cưa tích hợ ự độ g điề ỉ ố độ ấ ẫ ủa ạ hi đượ ử
d ng v i ph n m m NI, mô- ung c p ch x theo dõi tình
ụ ớ ầ ề đun này c ấ ức năng ử lý để
trạng như phân tích tầ ố
n s và theo dõi.
NI 9234 mang l i d ng 102 dB và k t h i u hòa tín hi u áp n n t
ạ ải độ ế ợp đ ề ệ điệ điệ ử
tích h p (IEPE) i 2 mA cho máy o gia t c. B n k u
ợ ở dòng điện không đổ đ ố ố ênh đầ
và c ng th t n 51,2 kS / NI 9234 s d
o thu đượ đồ ời ở ốc độ lên đế s. ử ụng tính năng
l và k thu t s mang l i mô t xác các tín hi u g
ọc tương tự ỹ ậ ố để ạ ả chính ệ trong băn
t n ng th i lo i b các tín hi u ngo n. b l c phân bi
ầ , đồ ờ ạ ỏ ệ ài băng tầ Sau đó, các ộ ọ ệt
gi u ph thu c ông ho n c a tín hi u.
ữa các tín hiệ ụ ộ vào băng th ặc dải tầ ủ ệ

46
Modun thu th p tín hi i d u rung và âm
ậ ệu động NI 9234 lí tưởng để gh ữ liệ
than ta t
h b i vì
ở có th b t hay ng
ể ậ ắ điề ỉnh IEPE cũng như lự ọ ớ
u ch a ch n kh p AC
ho c D phân gi i 24 bit, d ng 102 dB và b l c ng sai s
ặ C. Modun có độ ả ải độ ộ ọ chố ố
l y m u. Modun NI 9234 có th c s d ng v rung c
ấ ẫ ể đượ ử ụ ới bộ đo âm thanh và độ ủa
NI bao g m h âm thanh rung nh n hóa thu p và phân tích
ồ ỗ trợ và độ ằm đơn giả thậ
tín hi u ng cách cung c p môi t c l p, phân tích
ệ ồn cũng như rung bằ ấ rường độ ậ
t à thu th p.
ương tác v ậ
Các tính b c 9234:
đặc cơ ản ủa NI
- Số kênh: 4 kênh ngõ vào tương tự
- Độ ả
phân gi i ADC: 24 bit
- Chế độ ấ ẫ đồ ờ
l y m u: ng th i
- T ghi nh n d u 1.652 kS/s ÷ 51.2 kS/s
ố ộ
c đ ậ ữ liệ :
- Ghép điệ ỉ ằ ầ ề
n ngõ vào: AC/DC (tùy ch nh b ng ph n m m)
- Điện áp ngõ vào: ±5 V
F. L p trình thu d u ng b ng ph n m m bview
ậ ữ liệ ru ằ ầ ề La
Hình 3-9 Hình nh ph n m Labview
: ả ầ ềm
LabVIEW (Laboratory rtual Instrumentation Engineering Workbench) là
Vi
m n m n b i công ty National Instrument
ột phầ ềm máy tính được phát triể ở s.
LabVIEW có th ng c t b t k c m bi n (tín hi u d n áp,
ể đo lườ đượ ừ ấ ỳ ả ế ệ ạng điệ
dòng điệ ể điề ển đượ ấ ỳ cơ cấ ấ
n, xung), LabVIEW có th u khi c b t k u ch p hành
(động cơ DC/AC, động cơ xăng, bơm thủ ự ệ ủ
y l c, lò nhi t, pistion th y khí,vv.),
LabVIEW truy n qua b t k n giao p máy tính- nh, máy tính thi
ề ấ ỳ chuẩ tiế máy tí – ết
b n RS232, ch n USB, chu n PCI, PXI, Wifi, Bluetooth, TCP/IP, vv.
ị như chuẩ ẩ ẩ
Phầ ề
n m m tích i
Labview được h p v
ợ ớ b c hãng Instruments
ộ thu ủa National
qua s h t vi nh n tín hi u t b ông qua kh
đó ẽ ỗ trợ ối đa trong ệc thu ậ ệ ừ ộ thu th các ối
d u t o c s vi Bên c nh h vi
ữ liệ được ạ trên ửa ổ làm ệc. ạ đó Labview ộ trợ trong ệc
hi n d u trong gian giúp có giám quá ho
ể thị ữ liệ thời thực ta thể sát được trình ạt
độ ủ độ
ng c a ng cơ
Trong Ta
hình thu nh n tín hi u.
mô ậ ệ k n b d u v máy tính thông
ết ối ộ thu ữ liệ ới
qua ph n m Labview. Labview s hi n hi trong th gian
ầ ềm ẽ ể thị tín ệu thu được ời

47
th tr li li i le th
ực và lưu ữ ữ
d ệ độ ề ệ ữ
u rung ng v t
các p d ệ ướ
u d d ng
ạ fi Exel để có ể
d dàng phân và x d u.
ễ tích ử lý ữ liệ
3.4 t k b d l n
Thiế ế ộ ữ liệu ớ
Sau khi k b thu d u rung ng c ng c s n hành tín
thiết ế ộ ữ liệ độ ủa độ ơ, ta ẽ tiế thu
hi u và xây d ng b d u l vòng bi.
ệ ự ộ ữ liệ ỗi
B d thu v t n s l y m 12800 và m t p d li u
ộ thu ữ liệu được ới ầ ố ấ ẫu là Hz ỗi ệ ữ ệ
đượ đo ả ờ tương ứ ớ ố ượ ẫ
c trong kho ng th i gian t= 10s ng v i s l ng m u thu Ns =
128000. Sau khi d u th p b ng b thu d u, d c x
ữ liệu được th ậ ằ ộ ữ liệ ữ liệu đượ ử lý
trong m ng MATLAB và t t c các t p d nh d ng
ôi trườ ấ ả ệ ữ liệu được lưu trữ ở đị ạ
MATLAB (.mat).
T hi u ta x y d ng b d li u v 3 t p d u ng ng
ừ tín ệ thu được, ậ ự ộ ữ ệ ới ậ ữ liệ con tươ ứ
v ng c vòng bi bình t , l vòng ngoài, l vòng
ới tr
các ạ thái ủa là hường ỗi ỗi trong.
Hình 3-10 Tín hi u rung ng thu c
: ệ độ đượ
D u ng ng p v t ng t 0 w n 500W v i t
ữ liệ ru độ được thu thậ đối ới ải độ cơ ừ đế ớ ốc
độ độ cơ ừ đế
vòng ng t 1356 n 1484 vòng/phút.
Như ậ ộ ữ ệ ồ ệ ữ ệ đượ
v y, b d li u bao g m 27 t p d li u, c chia thành nhóm
3 NO
(bình ng), (L vòn ong), (L vòng ngoài).Trong m nhóm, d
thườ IR ỗi g tr OR ỗi ỗi ữ
li u c chia thành t p d u d theo kích c l vòng bi và giá
ệ đượ ệ ữ liệ nhỏ ựa thướ ỗi trên
tr i tr t i i tên li tiên là tr thái
ị ả
t ọ ạ
ng ho độ Đố
ng. vớ c t p d
ủa ệ ữ ệ ữ đầ
u, ch cái u ạng
vòng bi, ba s p theo bi u ng kính l i và s cùng bi u t i ng.
ố tiế ể thị đườ ỗ ố cuối ể thị ả trọ
Ví d t p d IR002_105 l i vòng ong, có ng kính l 0,2 mm và
ụ ệ ữ liệu chứa ỗ tr đườ ỗi là
đượ ậ dướ ả
c v n hành i t i 500 W.

Nghiên cứu xây dựng bộ dữ liệu lớn và thử nghiệm phương pháp học sâu để phát hiện và chẩn đoán lỗi vòng bi của động cơ ba pha.pdf

Nghiên cứu xây dựng bộ dữ liệu lớn và thử nghiệm phương pháp học sâu để phát hiện và chẩn đoán lỗi vòng bi của động cơ ba pha.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Nghiên cứu xây dựng bộ dữ liệu lớn và thử nghiệm phương pháp học sâu để phát hiện và chẩn đoán lỗi vòng bi của động cơ ba pha.pdf

Similar to Nghiên cứu xây dựng bộ dữ liệu lớn và thử nghiệm phương pháp học sâu để phát hiện và chẩn đoán lỗi vòng bi của động cơ ba pha.pdf (20)

More from Man_Ebook

More from Man_Ebook (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu xây dựng bộ dữ liệu lớn và thử nghiệm phương pháp học sâu để phát hiện và chẩn đoán lỗi vòng bi của động cơ ba pha.pdf