异步电动机转子断条故障演化及相关因素分析

基于多回路理论,应用有限元方法建立了笼型异步电动机在转子有无断条故障情况下电磁场分析模型,从仿真计算与实验两方面对转子断条故障前后的定子起动电流波形、转子电流密度、转子各导条所受电磁力以及磁场分布进行分析研究,并总结出变化规律;同时对转子铁损进行了计算,应用探测线圈技术对气隙磁密的基波及三次谐波成分进行分析,从而提取电机转子断条故障的特征量.理论研究与实验结果的比较证实了该有限元模型的合理性,并且为异步电动机转子断条故障诊断和品质评估提供了理论基础和计算方法.     

基于EMD-神经网络的电动机转子故障诊断方法研究

在电动机运行过程中,转子断条故障将导致电动机出力降低,性能恶化。因此研究更高效的电动机故障诊断方法来对其进行检测迫在眉睫。针对电动机转子出现断条故障时定子电流信号的非平稳特征,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和神经网络相结合的转子故障诊断方法。该方法首先将原始信号分解为突出了原信号不同时间尺度的局部特征信息的内在模函数(IMF)分量,然后将各IMF分量输入到BP网络中进行训练学习和故障诊断。将此方法应用于电动机转子断条故障的识别,实验结果表明,该方法能快速准确地识别转子断条故障。     

笼型异步电动机转子断条故障诊断方法

针对笼型异步电动机发生转子断条故障时,用于判定故障类型及其严重程度的定子电流信号中的边频信号容易被主频信号所淹没的问题,研究了一种基于Hilbert变换和支持向量机理论的笼型异步电动机断条故障诊断方法。首先进行了详细的理论推导,为该方法在断条故障诊断中的应用奠定了基础。然后设计并完成了一系列断条故障试验,取得了真实有效的故障数据。最后,将该方法应用于试验数据的分析与处理,结果表明Hilbert变换能有效提取到断条故障时定子电流信号中的故障特征量,而采用这些特征量训练得到的支持向量机分类模型则能在故障样本有限的前提下实现最优分类,将二者结合起来用于断条故障诊断的准确率高达98%。     

异步电动机状态监测及故障诊断的研究

对鼠笼式异步电动机比较常见的转子断条、端环断裂故障进行了分析。一方面通过理论推导得出了电机在发生此类故障时的故障特征,并根据多回路理论建立了电机在故障状态下的仿真模型。时电机在转子断条故障下的运行状态进行了仿真,为进一步研制异步电动机状态监测与故障诊断装置提出了一些有益的建议。     

异步电动机转子断条故障运行时定转子温度场数值计算与分析

针对传统的单一求解电机定子温度场或转子温度场强加边界条件难以确定的问题,建立了笼型异步电动机转子有无断条故障运行情况下的定、转子全域温度场二维数学模型和温度场二维有限元计算模型。分别计算了额定负载情况下,转子正常和转子一根断条以及转子相邻两根断条时的定、转子全域稳态温度场。实验结果验证了三种情况下该电机温度场计算模型的合理性和计算结果的正确性。比较了三种情况下电机的温升分布,分析了电机转子断条根数对电机温度场的影响。温度场计算模型可以应用到其他无轴向通风冷却异步电动机转子正常或转子断条故障时的温度场计算与分析,并且可以从电机温度场变化的角度为电机断条故障提供诊断依据。     

电机转子断条故障诊断方法探讨

通过综合国内外相关理论,对笼型异步电动机几种转子断条故障诊断方法进行了研究.仿真或实验验证结果表明,所有的方法对检测笼型异步电动机的转子故障是有效的.在此基础上讨论了转子断条故障诊断方法的发展趋势,为电机转子断条故障研究者提供了理论指导.     

基于有限元分析的动车组牵引电机转子断条故障特性分析

以CRH2型动车组的牵引电机为例,定义了电机转子非对称运行时的电磁场计算模型。基于数值分析的基本原理,利用有限元分析软件Jmag,对牵引电机故障前后的磁场、导条电流进行了计算,并分析了转子断条对电机磁场、气隙磁密、导条电流的影响。同时根据动车组的运行特点,对故障电机在牵引特性曲线上不同工作点下的运行状态进行了仿真,分析了断条故障特征分量随着电机工作点的变化情况,为后续动车组牵引电机断条故障检测技术的研究奠定了基础。     

永磁自起动电动机转子结构与起动性能相关性分析

针对不同转子结构下电动机的起动性能不同,建立了二维电磁场数值计算模型,确立了不同转子结构下的电磁场求解域,利用有限元法对电动机启动过程中的瞬态电磁场进行了数值计算,分析研究了电动机的不同起动性能参数。指出了不同永磁转子结构下的自起动电动机的性能特点以及转子结构和起动性能间的相互关系。为今后类似永磁电动机的设计提供了理论依据。     

笼型感应电动机转子断条和开裂的故障诊断和在线监测

分析了笼型感应电动机转子故障时导条断条和端环断裂的物理模型 ,给出了电动机的定转子绕组的参数计算表达式 ,建立了数学模型 ,从而导出转子故障时的电流和频谱分析。本文分析了电动机在故障时 ,在dqn任意速坐标系中 ,电动机定子电流的轨迹 ,为电动机的故障诊断和在线监测提出了一种新的方法 ,较以往的电流监测方法更有利于克服边频带的影响。     

基于随机森林的异步电动机转子断条故障诊断

为了快速准确识别异步电动机转子断条故障,提出一种随机森林算法(Random Forests,RF)的异步电动机转子断条故障诊断方法。该方法以Park矢量模平方函数为故障特征提取手段,然后采用随机森林进行故障模式自动识别。Park矢量模平方函数方法可以较好地削弱定子电流中基频信号的影响,便于故障特征量的准确提取。而随机森林泛化能力好、训练时间短,提高了故障识别的成功率。实例验证表明,基于随机森林的异步电动机转子断条故障诊断方法性能良好。     

一种感应电机转子断条故障建模方法

基于感应电机多回路方程,提出了一种感应电机转子断条建模方法。在该建模方法的基础上,结合参数辨识和滑窗技术可得到电机等效参数变化曲线,所得等效参数变化曲线相较于正常模型等效参数,具有明显特征,可用于诊断感应电机转子断条故障。仿真验证了该方法的有效性。     

基于笼型电动机转子断条故障的诊断分析

为了解决目前已有的故障诊断方法只能诊断出电机是否发生转子断条故障而不能诊断出转子断条数目的问题,对电机转子断条故障进行了仿真和断条数目诊断方法的研究。首先对Y2-132M-4型的鼠笼式三相异步电机进行了建模,利用建立的模型对发生不同断条数的电机故障进行了仿真研究。然后,提出了基于机器学习的对转子断条故障的断条数目进行诊断的算法。实验结果表明,所提出的故障诊断分类方法实现了电机不同数目的转子断条故障的智能诊断分类,且诊断分类准确率达100%。     

基于RPROP神经网络算法的异步电动机故障诊断

为了更快、更精确地识别异步电动机的各种故障类型,克服BP神经网络存在的局部极小值和收敛速度慢等问题,提出了一种改进的BP算法——RPROP（Resilient PROPagation）神经网络算法。在介绍RPROP算法的基础上,建立了基于RPROP算法的异步电动机故障诊断模型,对异步电动机的定子匝间短路、转子断条、转子偏心和轴承4种故障进行识别和诊断。实验结果表明,该方法对异步电动机的故障诊断是有效的。     

异步化高压发电机失磁故障分析

针对以新型电缆绕组构成的异步化高压发电机的失磁过程进行研究,首先建立该电机场路耦合模型,利用耦合模型分析异步化高压发电机在不同转差率下转子发生对称短路失磁和不对称短路失磁故障的磁场进行分析,探索当转子绕组发生不同类型的短路故障时,定子铁心和转子铁心的磁通密度变化规律,为电机和系统故障分析提供数据基础。然后分析了异步化高压发电机在不同转差率的运行条件下,因不同故障引起的失磁前后定子三相电流波形的变化规律及各次谐波含量的分析,得出该电机失磁故障后定子侧电气量的变化规律,为该电机的继电保护设置提供基础数据。     

变频电源笼型异步电机断条故障诊断仿真

为了探讨笼型异步电动机转子导条断裂故障诊断的有效方法,根据多回路电机模型参数及正弦脉宽调制(SPWM)原理,建立了变频电源供电笼型异步电机在正常情况和转子断条故障情况下的运行状态仿真模型,并在MATLAB仿真环境比较电机定子单相电流频谱及三相平均瞬时功率频谱。通过分析检验了仿真系统模型的可行性和实用性,证实了平均瞬时功率频谱比电机定子电流频谱具有更佳的断条故障特征分辨力和故障判断准确性,尤其是在变频供电情况下优势极为突出,从而确立了合适的断条故障判据。     

基于遗传算法异步电动机转子故障诊断研究

为了能够有效地对异步电动机转子进行故障诊断,深入地研究遗传算法在异步电动机转子故障诊断中的应用。首先,对传统的遗传算法进行了改进。其次设计了基于遗传算法的异步电动机转子故障诊断的神经网络。最后,进行实际的异步电动机转子的故障诊断,验证结果表明该方法具有准确、便捷的优点。     

基于等效电路参数的异步电动机内部故障仿真

推导了鼠笼转子导条断裂故障与参数变化之间的定量关系以及定子绕组匝间短路故障与参数变化之间的定量关系,提出了一种基于电动机等效电路参数的内部故障仿真方法。该方法物理概念清晰,与传统的电动机模型相兼容,可以方便地在常规电动机分析软件中实现。最后利用该方法在EMTDC／EMTP中的电动机模型上对电动机内部故障进行了仿真分析。     

笼型异步电动机转子断条与定子绕组匝间短路双重故障研究

基于多回路理论,针对笼型异步电动机转子断条与定子绕组匝间短路双重故障进行研究.结果表明,笼型异步电动机在发生转子断条与定子绕组匝间短路时,其故障特征往往是相互交织、相互影响的,仅仅应用单一故障检测方法检测笼型异步电动机定转子故障,可能导致故障误判.通过对仿真与实验结果的详尽分析,系统地概括出笼型异步电动机转子断条与定子绕组匝间短路双重故障特征,明确揭示了二者间的相互关系,为实现转子断条与定子绕组匝间短路双重故障的联合检测提供了重要理论依据.     

异步电机转子不对称故障仿真与检测研究

转子故障是目前感应电机的主要故障之一,对其进行故障诊断的方法很多,但普遍研究都很少考虑电机拖动波动负荷运行对转子故障特征提取的影响。该文在考虑负荷波动影响情况下,建立电机转子不对称故障仿真模型,利用幅值校正频谱细化技术减少频谱泄漏,提取转子故障特征频率。该方法一方面提高提取故障特征频率的准确度,另一方面相比传统细化频谱方法,计算量和运行所占内存减少。通过模型仿真及实验结果验证该方法在负荷周期波动情况下提取转子故障特征是可行的。