笼型异步电机转子断条故障的有限元分析

采用有限元方法对笼型异步电机转子断条的故障特征进行研究。首先建立笼型异步电机物理模型，分别计算电机在健康状态和断条故障状态下的电磁场、转子各导条电流和定子电流，最后将计算结果与实验数据进行比较和分析。     

异步电机鼠笼转子断条的频谱分析及诊断

介绍了采用定子电流的谱分析来诊断异步电动机鼠笼转子断条故障缺陷的基本理论,分析了实际应用中的技术难题和解决方法,阐明了转子断条诊断在实际生产中的意义。     

笼型异步电机转子断条故障引发的电磁力波变化规律

以一台Y80_2-2型笼型异步电机为例,分别建立了正常电机和转子断条电机的二维有限元模型,并对其进行了瞬态磁场计算,得出了时空变化的气隙磁通密度波,并与实验测得的气隙磁通密度值进行了比较。利用瞬态磁场计算出的气隙磁通密度波,基于经典的麦克斯韦应力方程计算了电机正常及断条故障运行时气隙中的电磁力波。综合运用二维快速傅里叶变换,频谱分析比值校正等方法对电磁力波的阶数、频率和幅值进行了计算和分析。同时利用传统公式计算了气隙磁通密度波以及电磁力波的阶数和频率,与数值计算的结果进行了比较,得出了电机断条故障弓I发电磁力波的变化特征。     

YQ2笼型异步电机转子断条故障原因分析及处理方法

针对YQ2笼型异步电机转子笼条端部开裂、断条、缺口故障及正常运行时噪声大的问题,分析其原因,并提出了有效处理方法.     

感应电机笼型转子断条的检测

本文叙述了检测感应电机笼型转子中断条的技术。一台30马力带有深导条笼型转子的四极感应电机是从加拿大通用电气公司获得的。安装了用于试验目的的定子磁轭，齿尖与外探查线圈，以及热电偶。将轴转矩传感器与直流负载电机安装成一条直线。用有限元来模拟该电机的横截面，并用非线性多元的稳态技术来计算场分布及机械性能。断条的出现产生局部的高气隙磁场并降低了机械性能。磁场的波动与断条有关，通过机械加工有意地使其与端环分开，波动的磁场在探查线圈感应的电压中产生低频分量与谐波并产生振荡力矩，而它又引起噪声与机械振动。实验结果表明对外探查线圈中感应的电压的分析足以检测断条的存在与否。     

基于Park矢量的变频电源供电的笼型异步电机转子断条故障诊断方法

基于工频电源驱动时扩展Park矢量方法诊断笼型异步电机转子断条故障的有效性,研究了在变频电源供电情况下该方法的诊断有效性。对断条故障电机变频电流进行了实测、分析和对比,结果表明：当采用变频电源供电时,传统的单相电流频谱分析方法无法正确诊断转子断条故障,而扩展Park矢量方法仍然具有良好的诊断准确性和适用性。     

LMS滤波法在笼型异步电机转子断条诊断中的特征

在诊断笼型异步电机转子断条故障时,可以通过对定子电流的频谱分析来提取代表故障特征的边频分量。为克服实际诊断中直接做快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT)频谱分析存在的边频分量被主频量掩盖的缺陷,采用最小均方误差(least mean square,LMS)自适应滤波法滤除主频量再做FFT频谱分析,以突出边频分量。给出了转子断条故障诊断中LMS滤波原理及滤波器参数确定,详细分析了电机不同运行转差率下LMS滤波对边频量的采样规律和等效采样周期。结果表明,当依主频设定的固定采样周期采样电机电流时,LMS滤波是通过对边频分量在不同周波的不同位置采样拟合出完整周波,等效采样周期随转差率变化,且一般至少比设定的固定采样周期小一个数量级。     

意制笼型高压异步电动机转子断条故障的技术处理

分析意大利产鼠笼型电动机转子断条故障的原因及处理方法。     

笼型异步电动机转子断条故障检测新方法

计及实际电机本身所固有的非对称、气隙偏心、转子不对中及其它因素，进行高灵敏度、高可靠性的笼型异步电动机转子断条故障检测，是一个亟待解决并颇具工程意义的研究课题，该文即以此作为研究重心。首先完成了笼型异步电动机转子断条故障数字仿真与物理实验。通过分析仿真与实验结果，总结出在转子断条故障检测实践中保证其灵敏度与可靠性的原则及方法。在此基础上，首次将连续细化傅里叶变换、自适应滤波、转子齿槽谐波转差率估计、检测阈值自整定技术有机结合，形成了笼型异步电动机转子断条故障检测新方法。实验结果表明，该方法是切实可行的。     

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%。     

鼠笼异步电动机电磁噪声的仿真分析

依据鼠笼异步电动机电磁噪声产生的机理,该文从电磁力、机械振动和声辐射特性三个方面进行仿真得到电磁噪声。利用电压作为输入的场路耦合时步有限元模型计算电流、磁场和径向电磁力,并分析径向电磁力的谐波;基于机械有限元模型研究定子振动模态以及在电磁力激励下的振动响应;利用声学边界元模型计算电动机的辐射声场。试验测量结果验证了电磁噪声仿真计算的有效性。基于该文电磁噪声仿真方法可在设计阶段对电磁噪声进行定量预估,有助于低噪声电动机的设计研发。     

笼型感应电动机转子非对称运行时磁场变化规律的研究

以一台笼型感应电动机为例,定义了电动机转子非对称运行时的电磁场计算模型。基于数值分析方法的基本原理,运用电磁场计算分析软件ansoft,对电动机转子处于不同断条故障程度时的电磁场进行了计算,并总结出了磁场中各量随故障演化程度而变化的规律,数值计算结果与实验数据的比较,验证了转子故障有限元模型的合理性。通过对不同故障情况下的气隙磁密3次谐波含量的研究,提取了可判断转子断条故障的有效特征量,为转子断条故障诊断提供了理论依据及故障诊断新方法。     

大中型笼型异步电动机电容起动的研究

详细描述了大中型笼型异步电动机电容起动的特点，给出了电容初步设计的原则瑟步骤，建立了三相笼型异步电动机电容起动系统的数学模型，并进行仿真计算。理论分析和仿真实例表明，异步电动机采用容起动，可以明显降低起动电流，保持较高的起动转矩，减少起动时间，是一种可供选择的新型起动方法，值得研究与开发。     

异步电机断条故障的启动电流小波诊断法

为克服小波脊线在诊断异步电机断条故障过程中存在的数学定义复杂、迭代逼近运算量大等缺点,应用Morlet连续复值小波,多尺度地、中心频率等间隔地分解了实测的同型正常电机和有一根断条的故障电机启动电流信号,分析和比较了对应尺度下的频带能量后,找出了上述电机两种状态的信号能量差异;定义了频带能量比(RFBE)的概念,得出断条故障电机的RFBE比良好状态的至少大2倍的定量判据,并据此提出了基于RFBE的电机断条故障诊断新方法。研究表明:该法不仅具有小波脊线方法的高灵敏度、不受负载波动影响,且诊断过程大为简化、不受噪声干扰影响、实用性更强。     

基于小波脊线的笼型异步电动机转子故障特征提取

提出了基于小波脊线的渐近信号瞬时频率提取算法 ,并应用到异步电动机转子故障特征提取中。异步电动机转子故障时 ,相应地定子电流中便含有频率为 (1 - 2s) f1的附加电流分量。由于异步电动机起动过程中转差率s是连续变化的 ,(1 - 2s) f1则以 f1→ 0→f1的规律进行变化 ,因此可以通过应用小波脊线分析异步电动机定子起动电流信号来提取转子故障特征。实验结果证明了本方法的有效性     

笼型感应电机发生断条故障时转子局部电磁力计算

电磁应力是导致笼型感应电机发生断条故障的原因之一。基于二维瞬态磁场结果,结合麦克斯韦张量法和洛仑兹力原理,对电机故障前后的转子铁心、导条所受电磁力进行计算,通过将该方法算出的转矩值与局部雅各比导数法得到的结果进行核对,并与实测电机转矩值相比较,验证了该方法的准确性。根据电机在不同断条程度时转子上各类电磁力的分布规律,得出了故障时电磁力分布的非对称性特征及应力集中位置,从磁应力的角度分析了故障电机进一步断条的可能性。计算得到的电磁力结果可作为求解转子结构形变的载荷,该文所提出的局部电磁力分析思路也可以为求解其他故障类型的电磁力问题提供参考。     

高压异步电动机转子断条原因及复合笼条在技术改造中的应用

对高压异步电动机的起动进行了分析;对用于驱动风机、水泵、磨煤机和排粉机等重载起动设备的高压异步电动机造成频繁损坏的机理进行了合理的解释。通过采用维持定子不变,对转子铁心、笼条、端环进行重新优化设计以得到理想的起动性能的技术改造方法,使电动机的起动转矩提高,起动时间缩短,避免转子损坏,为解决普通异步电动机驱动重载起动设备损坏的问题找到了一条低投入、高性能输出的有效途径。     

大中型异步电动机定子模态的仿真分析

为了降低电动机的电磁噪声有必要分析和计算定子振动模态.本文利用ANSYS有限元软件研究大中型异步电动机定子的模态振型和固有频率,重点讨论了成型绕组、径向通风道、肋、压圈和机座对定子铁心振动的影响.研究表明,成型绕组对定子模态有重要的影响,不考虑绕组固有频率会明显减小;径向通风道、肋和压圈对高阶模态的固有频率影响较大;机...