感应电机在船舶上有着广泛的应用,其特点是可靠性高、结构简单及成本低。感应电机起着支持动力系统和电力系统的作用,一旦发生故障,可能威胁航行的安全。因此感应电机的在线故障诊断对于保证船舶正常运行显得尤为重要,其中轴承故障是发生机率最高的电机故障种类,因此本文的研究内容是船舶感应电机轴承故障的检测方法。本文研究的主要内容为:确定轴承故障的特征、提取故障特征以及设计建立船舶感应电机轴承故障在线诊断系统。根据船舶特殊的环境和感应电机轴承故障的特点,在比较了目前常用的几种感应电机故障诊断方法后,本文采用定子电流特征分析法来诊断船舶感应电机的轴承故障。在定子电流的特征频率和轴承的故障特征之间建立函数关系,正确提取定子电流中的故障特征频率就可以确定轴承故障的存在以及故障类型。船舶感应电机运行的背景噪声大,轴承故障特征信号信噪比低,信号弱且受干扰,不容易提取。本文在对FFT和Welch周期图法以及Slepian多窗谱估计法分析比较后,提出采用多正弦窗谱估计的方法,并就采样频率、窗口数以及采样点数的选择做了仿真研究,以便更好地提取故障信号。在故障诊断系统的硬件部分,本文采用霍尔元件采集定子电流信号,选取信号处理器TMS320F2812处理信号,实现多正弦窗谱分析。采用MAX3160多协议收发器实现异步串行通讯,实现系统的在线故障诊断。在系统的软件部分,对信号进行了A/D转换,设计了多正弦窗谱估计的实现程序,完成了异步串行通讯以及上位机的软件设计,实现了轴承故障信号的在线诊断。