电机定子电磁振动异常故障的诊断与研究

本文主要介绍了基于精密点检振动频谱分析技术准确诊断一起三相异步电动机定子电磁振动异常(定子偏心或定子绕组松动)故障.文中详细介绍了三相异步电动机定子电磁振动异常的具体诊断方法、诊断过程,同时,对基于振动频谱分析技术的电机定子偏心或定子绕组松动故障的原因、特征和诊断方法进行了总结.     

电动机定子绕组故障检查及处理

在中小型电动机广泛应用中,其定子绕组常见故障有绕组断路、绕组接地、绕组短路及绕组接错、绕组烧毁等,就这几种情况进行分析,提出故障检查的方法,采取了有效处理措施,解决了实际现场问题.     

三相异步电动机常见故障与分析

三相异步电动机在发生烧毁故障前都会有一些表面故障现象出现:电动机运行发热、温升过高或冒烟、燥声异常、振动过大、运行中出现三相电流不平衡、电机外壳带电、电机不能启动或启动困难、电机转速降低、启动时熔丝烧断过流或跳闸、缺相运行等.针对上述现象分析了引起故障的原因并提出相应的对策.     

浅析三相异步电动机的单相起动与单相运行

本文讲述单相异步电动机单绕组时无起动转矩，三相异步电动机的单相起动与断相的情况(电源断相还是绕组断相)和三相绕组的联结(Y接或△接)有关；三相异步电动机和单相异步电动机一样可单相运行，但会引起电动机发热甚至烧毁等现象。     

如何判别三相异步电动机定子绕组的始末端

三相异步电动机广泛应用于工厂,电机绕组出线头始末端判别是维修工作中常碰到的问题。如果接线错误,会引起闭合回路总电势为一相电势的两倍,致使绕组烧毁。在此介绍一种简单而实用的判别方法,供参考。     

变频器在化工生产中的应用

一 异步电动机的调速控制方法 异步电动机的旋转速度为：n=60f（1-s）／p,因此欲调节其转速有3种方法： 1．改变定子绕组的磁极对数P 在定子上安装两套绕组．两者的磁极对数不同：安装一套绕组．通过改变绕组的连接方式来改变磁极对数：安装两套绕组．每一套绕组都能改变磁极对数。     

非倍极比双速电动机绕组排列特例的设计与分析(续94年第4期)

<正>5 槽配合选用 众所周知,三相异步电动机定转子槽配合的选用是电机设计的重要问题之一。齿槽配合选用不当将会引起附加同步转矩、附加异步转矩、单向径向力及附加损耗的增加。附加转矩将会影响异步电动机起动时最小转矩,严重时将使异步电动机无法正常起动。另一方面,定转子各次谐度磁场相互作用,将产生一系列旋转力波,特别是一些阶次较低的旋转电磁力波将会引起走子铁心轭环产生强烈的振动及较强的电磁噪声。 在双速或多速三相异步电动机中,采用不同的绕组连接方法,使定子绕组极对数发生变化,转子鼠笼绕组的极对数随定子绕组极对数的变化而变化,因此,在多速电机中,定转子槽配合的合理选择难度更大,定转子槽配合要同时满足不同极对数时都具有较小的同步转矩、异步转矩,较小的单向径向力及较小的低阶次的电磁力波。     

提高电动机使用寿命的新方法、新工艺

本文采用封装电动机定子绕组的制修新方法,并对电动机定子绕组封装前后的性能测试结果分析比较表明,该技术可提高电动机使用寿命2～3倍。     

基于定子磁场定向的无轴承异步电动机控制策略

集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电动机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力之间的非线性解耦是实现电动机稳定悬浮运行的基础.提出基于转矩绕组定子磁场定向控制策略,设计自适应磁通观测器观测定子磁通,径向悬浮控制所需的转矩绕组气隙磁通由观测的定子磁通和定子电流适时辨识.应用Matlab/Simulink对样机进行了仿真研究,计算机仿真表明,电磁转矩与径向悬浮力之间的完全解耦可以实现,验证了定子磁场定向控制策略的有效性.     

三相异步电动机常见故障分析与处理

三相异步电动机应用广泛,但由于大部分电动机的控制系统存在着一定的缺陷,又缺少必要的维护保养,通过长期运行后,会发生各种故障,严重影响着人们正常的生产、生活。为了避免和减少三相异步电动机损坏事故的发生,应对其进行定期的保养和检修。现就三相异步电动机常见的故障、原因及修复方法进行了简单论述。     

基于观测器的感应电机故障检测方法及应用

定子绕组和转子绕组的故障是导致感应电机失效的主要原因之一,实时监测电机运行状况不仅可以提高电机运行的可靠性,而且可以避免不必要的经济损失,因此及时而有效地检测感应电机绕组故障是完全有必要的.首先对感应电机定子绕组和转子绕组的故障特性进行分析,并对其故障进行了建模,然后利用感应电机d-q坐标系的状态空间数学模型,提出了一种鲁棒观测器的设计方法,该方法不仅对未知输入扰动具有良好的鲁棒性,而且对绕组故障具有很高的灵敏度,最后对模拟的绕组故障进行了实验,结果证实该方法是正确有效的.同时该方法的提出对实际工程应用也具有一定的参考价值.     

五相永磁同步电机一相断路容错策略推导及仿真验证

针对多相电机的开路故障时的容错运行控制策略及其验证问题,对五相永磁电机一相定子绕组开路的容错策略、五相电机Matlab仿真建模及容错策略的仿真验证进行了研究。根据定子绕组磁动势不变的原则,利用基本的三角函数变换,详细推导了五相永磁电机一相开路时的电流容错策略,利用旋转坐标系下的五相永磁电机数学模型,在Matlab中建立了电流源激励的五相永磁电机模型,对一相开路时的电流容错策略进行了仿真验证。研究结果表明,五相永磁电机开路故障时电流容错控制策略的推导方法和结论正确,在Matlab中建立电流源激励的五相永磁电机模型,是验证五相电机电流容错策略的简单、有效的方法。     

基于PSCAD/EMTDC的异步电动机定子绕组三相故障仿真

在电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC环境中,对电动机两相接地故障进行仿真,以三相接地故障的数学模型代替实际电力系统,用数值方法对系统进行运行试验和研究.该模型不仅可以对电动机故障的瞬态和稳态过程进行仿真,而且能够揭示电动机故障瞬态的运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律.验证了EMTDC电动机模型和算法的有效性和正确性,为深入研究电动机故障诊断和保护提供了有效的仿真平台.     

Fault diagnosis in six-phase induction motor using a current trajectory mass center

This paper proposes a new methodology for diagnosing the occurrence of stator winding faults in the six-phase induction motor. The proposed approach uses the xy current trajectory mass center of the motor stator currents. The Park transform is applied to the acquired induction motor stator currents. This transformation allows obtaining specific patterns that are used to identify stator winding faults. For healthy motors, a single point in the xy-plane is obtained. However, for a motor with a stator winding fault a circle is obtained, whose radius is related with the severity of the fault. To identify these patterns an algorithm, entitled current trajectory mass center, was developed. A theoretical analysis of the six-phase motor in αβ and xy current coordinates, for healthy and stator fault operation modes, is also presented. In order to show the applicability of the proposed technique several simulation and experimental results are presented.     

Intelligent fault monitoring and diagnosis in electrical machines

The aim of this paper is to develop an intelligent diagnosis method for fault detection and isolation in induction motors. We consider failures in three components of induction motor: bearing, stator winding and rotor winding. Firstly, a model-based nonlinear observer in the proposed method is designed based on available information. The fault detection decision is carried out by comparing the model-based observer speed with their signatures. Secondly, multiple state observers are constructed based on possible fault function set. The fault isolation decision is made by checking each residual generated by observer state estimation. Finally, simulation tests are given to verify the effectiveness of the proposed fault diagnosis scheme.     

电机保护智能监测系统的设计

为减少电机的损坏次数及设备故障率，提高电机运行的可靠性，研制了一种以80C196KC单片机为控制核心的电机保护智能监测系统。应用A／D转换器可靠地采集电机工作电流和温度等参数，对电机三相电流过载、超限、漏电、不平衡、缺相、接地电阻、电机和环境温度进行测定，智能判断出各种工作产生的故障并及时排除，实现了电机缺相、过电流、欠电流、欠电压保护。实际运行显示，系统工作稳定可靠、操作方便及功能完善，满足了现场要求。     

A new diagnosis of broken rotor bar fault extent in three phase squirrel cage induction motor

This paper proposes a new induction motor broken bar fault extent diagnostic approach under varying load conditions based on wavelet coefficients of stator current in a specific frequency band. In this paper, winding function approach (WFA) is used to develop a mathematical model to provide indication references for parameters under different load levels and different fault cases. It is shown that rise of number of broken bars and load levels increases amplitude of the particular side band components of the stator currents in faulty case. Stator current, rotor speed and torque are used to demonstrate the relationship between these parameters and broken rotor bar severity. An induction motor with 1, 2 and 3 broken bars and the motor with 3 broken bars in experiment at no-load, 50% and 100% load are investigated. A novel criterion is then developed to assess rotor fault severity based on the stator current and the rotor speed. Simulations and experimental results confirm the validity of the proposed approach.     

新能源汽车油泵电机电磁力建模及其匝间故障监测方法研究

新能源汽车油泵电机出现匝间故障,无法保证燃料供给、控制压力、提供润滑和冷却等,威胁行车安全。对此,本文提出了一种基于电流和振动信号相结合的匝间故障在线监测方法。首先,根据麦克斯韦张量法构建含有故障电流谐波的电磁力模型。其次,设计了一个多传感器的电机信号采集电路。最后,采用改进的自适应经验模态分解法对经降噪后的振动信号进行自适应分解,利用相关系数法对所得的一系列本征模式函数筛选和重构。综合评估峭度与均方根值之比以及包络谱特征因子,得到故障特征指标提升52.3%,表明重构信号具备更高的敏感性,并通过电流波形分析验证了重构信号与故障特征的一致性。该研究对油泵电机故障诊断和状态预测具有重要工程意义。     

GENERATOR VIBRATION FAULT DIAGNOSIS METHOD BASED ON ROTOR VIBRATION AND STATOR WINDING PARALLEL BRANCHES CIRCULATING CURRENT CHARACTERISTICS

Rotor vibration characteristics are first analyzed,which are that the rotor vibration of fundamental frequency will increase due to rotor winding inter-turn short circuit fault,air-gap dynamic eccentricity fault,or imbalance fault,and the vibration of the second frequency will increase when the air-gap static eccentricity fault occurs.Next,the characteristics of the stator winding parallel branches circulating current are analyzed,which are that the second harmonics circulating current will increase when the rotor winding inter-turn short circuit fault occurs,and the fundamental circulating current will increase when the air-gap eccentricity fault occurs,neither being strongly affected by the imbalance fault.Considering the differences of the rotor vibration and circulating current characteristics caused by different rotor faults,a method of generator vibration fault diagnosis,based on rotor vibration and circulating current characteristics,is developed.Finally,the rotor vibration and circulating current of a type SDF-9 generator is measured in the laboratory to verify the theoretical analysis presented above.     

开关磁阻电机调速系统综述

开关磁阻电机调速系统是由开关磁阻电机、功率变换器、控制装置、角位移传感器和驱动电路5部分安装在一起的一种新型机电一体化调速装置,它的效率在很宽的调速范围内可大于87%,电机结构十分独特,转子上无绕组或永磁体定子为集中绕组,其绕组安装容易,端部短而牢固,比传统的直流电动机、同步电动机和异步电动机都简单,制造和维修十分方便。同时,开关磁阻电机控制方便,可以四象限运行,具有结构简单、体积小、质量轻、工作可靠、控制方便的优点,其性能和经济指标优于普通的异步电动机调速系统。