轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究【開(kāi)題報(bào)告+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)+外文翻譯】,轉(zhuǎn)子,故障診斷,研究,鉆研,開(kāi)題報(bào)告,轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究,畢業(yè)論文,任務(wù)書(shū),外文翻譯 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究論文 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... 錄 ............................................................................................................................. I 1 緒論 ................................................................................................................................ 1 步電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)與診斷的概念及其意義 .................................................. 1 于信號(hào)檢測(cè)的診斷方法 .................................................................................. 1 流分析法 ............................................................................................... 2 電殘壓法 ............................................................................................... 2 時(shí)功率法 ............................................................................................... 2 振磁場(chǎng)分析法 ....................................................................................... 2 磁轉(zhuǎn)矩分析法 ....................................................................................... 3 動(dòng)噪聲分析法 ....................................................................................... 3 于信號(hào)處理的診斷方法 ................................................................................. 3 速傅立葉變換 (............................................................................. 4 爾伯特變換 ........................................................................................... 4 適應(yīng)濾波 ............................................................................................... 4 量變換 ........................................................................................... 4 波脊線分析法 ....................................................................................... 4 2 理論分析 ........................................................................................................................ 5 述 ..................................................................................................................... 5 型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條原因分析 ......................................................... 5 子出現(xiàn)斷條時(shí)定子電流中可能出現(xiàn)的諧波頻率成分 ................................. 6 子斷條時(shí)轉(zhuǎn)子電流諧波分 量的產(chǎn)生 ............................................................. 6 檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)對(duì)象 ..................................................................................... 8 3 檢測(cè)系統(tǒng)硬件部分 ...................................................................................................... 10 概述 ................................................................................................................. 10 測(cè)系統(tǒng)的硬件組成 ....................................................................................... 10 片機(jī) .................................................................................................... 10 樣保持器 ............................................................................................ 11 通濾波電路 ........................................................................................ 11 !未定義書(shū)簽。 摘 要 本文簡(jiǎn)要敘述了頻譜分析方法、異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條的機(jī)理、頻譜分析診斷轉(zhuǎn)子斷條的原理以及轉(zhuǎn)子斷條診斷系統(tǒng)的組成 , 最后給出了轉(zhuǎn)子斷條診斷程序設(shè)計(jì)流程圖 當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷條故障時(shí)，轉(zhuǎn)速發(fā)生改變，轉(zhuǎn)子中除了有 頻率分量以外，還會(huì)產(chǎn)生 3頻率分量，但是 對(duì)于籠型轉(zhuǎn)子得到的轉(zhuǎn)子電流信號(hào)比較困難，這樣在我所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)中，通過(guò)檢測(cè)軸磁通中這個(gè)特征分量來(lái)判斷轉(zhuǎn)子斷條故障，從而達(dá)到檢測(cè)的目的。 所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用該系統(tǒng)測(cè)取軸磁通信號(hào)，經(jīng)過(guò)頻譜分析，可根據(jù)軸磁通信號(hào)中三倍轉(zhuǎn)差頻率分量的大小來(lái)檢測(cè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的斷條故障。 對(duì)于不同轉(zhuǎn)子斷條故障的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的在線檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本系統(tǒng)對(duì)于轉(zhuǎn)子斷條故障可以有效的檢測(cè)出來(lái)，并可對(duì)其嚴(yán)重程度做出診斷。 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 鍵詞：轉(zhuǎn)子故障；在線檢測(cè)；斷條故障 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 of of of of in of of of of in of is A to is be as an to of by In a on is By in to of is 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 緒論 異步電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用、使用維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn) ,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此 ,對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行安全可靠的在線監(jiān)測(cè)和故障診斷具有重要意義。隨著電機(jī)制造工藝的提高 ,定子繞組等故障的發(fā)生率呈下降趨勢(shì) ,而鼠籠轉(zhuǎn)子的制造工藝幾十年來(lái)卻沒(méi)有大的變化 ,轉(zhuǎn)子故障已成為導(dǎo)致異步電機(jī)失效的重要原因之一。因此 ,有必要對(duì)感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子故障進(jìn)行檢測(cè)與診斷 ,從而避免故障擴(kuò)大所造成的設(shè)備損壞以及由 此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)損失。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子故障檢測(cè)與診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)處理以及故障診斷三部分。近年來(lái) ,異步電機(jī)轉(zhuǎn)子故障診斷已成為廣大電機(jī)工作者的研究熱點(diǎn)之一 步電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)與診斷的概念及其意義 異步電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)與診斷是指通過(guò)監(jiān)測(cè)、分析異步電動(dòng)機(jī)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)信息（如電壓、電流、振動(dòng)、磁通、轉(zhuǎn)速、溫度、噪聲、局部放電等），評(píng)估異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，明確故障是否存在，即故障檢測(cè)；若處于故障狀態(tài)，則進(jìn)一步確定故障發(fā)生部位、嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢(shì)，即故障診斷。此處“故障”是指轉(zhuǎn)子斷條故障、定子繞組匝間短 路故障以及軸承故障等漸進(jìn)性（初發(fā)性）故障，而非定子繞組三相短路等速斷性（災(zāi)難性）故障。作為傳動(dòng)機(jī)械，異步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、煉鋼廠、艦艇等工業(yè)與國(guó)防領(lǐng)域，其安全運(yùn)行至關(guān)重要。異步電動(dòng)機(jī)一般處于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，且工作環(huán)境惡劣，因此故障不可避免。異步電動(dòng)機(jī)故障不僅損壞電機(jī)本身，而且影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)，一旦事故停機(jī)，必然造成經(jīng)濟(jì)損失，甚至人員傷亡。異步電動(dòng)機(jī)故障主要包括轉(zhuǎn)子斷條故障、定子繞組匝間短路故障以及軸承故障（發(fā)生概率分別約為 10%、 15%、 40%），這些故障均是漸進(jìn)發(fā)展的。盡管異步電動(dòng)機(jī)故障不可避免 ，但通過(guò)靈敏、可靠的檢測(cè)與診斷，可以盡早地在故障初發(fā)階段即行報(bào)警，并向現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員提供必要信息以合理安排、組織預(yù)知維修，從而避免事故停機(jī)，減少故障損失。因此，異步電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)與診斷是保障其安全運(yùn)行的關(guān)鍵措施之一，具有重要意義。 于信號(hào)檢測(cè)的診斷方法 以前的學(xué)者們對(duì)異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的故障檢測(cè)這個(gè)課題已經(jīng)做了很多工作，檢測(cè)方法也有很多，轉(zhuǎn)子斷條故障是異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)的故障之對(duì)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子故 1f 障進(jìn)行檢測(cè) ,以便實(shí)施有效的診斷 ,有 著重要的研究?jī)r(jià)值。常用的轉(zhuǎn)子斷條故障檢測(cè)方法有多種 ,根據(jù)檢測(cè)信號(hào)的不同可分為電流分析法、失電殘壓法、瞬時(shí)功率法、脈振磁場(chǎng)分析法、電磁轉(zhuǎn)矩分析法、振動(dòng)噪聲分析法等 [1]。 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 電流分析法 當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)導(dǎo)條斷裂情況時(shí) ,三相對(duì)稱電流將被破壞 ,從而產(chǎn)生一個(gè)反向磁場(chǎng) ,它在定子電流中引起一個(gè)頻率為 (11f 的特征分量 (s 為轉(zhuǎn)差率 , 1f 為基波頻率 ),通過(guò)分析頻譜圖 ,看是否含有該分量來(lái)判斷轉(zhuǎn)子有無(wú)出現(xiàn)斷條故障 ? ?3,2 。由于這種方法是對(duì)定子電流信號(hào)進(jìn)行檢測(cè) ,故稱之為電流分析法 ,它具有特征信號(hào)采集簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)。電流分析法存在一定的缺陷 :在對(duì)定子電流進(jìn)行頻譜分析時(shí) ,由于 (11f 頻率分量的幅值相對(duì)基頻分量的幅值較小 ,容易被淹沒(méi) ,從而降低了故障診斷的靈敏度 ,增加了分辨率的要求。針對(duì)電流分析法的這些不足 ,人們?cè)诓粩嘌芯?,如何能提高診斷的靈敏度 ,以提取微弱的特征信號(hào)。 電殘壓法 異步電機(jī)突然失去外加電源后 ,定子繞組中會(huì)有失電殘余電壓產(chǎn)生。當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷條故 障后 ,轉(zhuǎn)子電流將在失電殘余電壓中引起 (6m± 1)次諧波分量 (m=0,1,2,3? ),通過(guò)檢測(cè)與分析該分量 ,便可診斷轉(zhuǎn)子故障 [4]。該方法有不受電源電壓不對(duì)稱、電壓波動(dòng)影響 ,也不受負(fù)載大小、性質(zhì)、波動(dòng)影響的優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn) [5]對(duì)電機(jī)失電后定子繞組的殘余電壓進(jìn)行分析 ,并將其用于診斷電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障 ,通過(guò)仿真與實(shí)測(cè)研究 ,驗(yàn)證了該方法的可行性。但是 ,在電機(jī)失電后 ,轉(zhuǎn)子電流會(huì)很快衰減 ,故它對(duì)失電殘壓的影響也會(huì)很快減小 ,這便給失電殘壓的信號(hào)檢測(cè)帶來(lái)影響。此外 ,在轉(zhuǎn)子沒(méi)有出現(xiàn)故障情況下 ,定子的失電殘余電壓也會(huì)存在小幅值的諧波 分量 [ 時(shí)功率法 當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷條故障時(shí) ,異步電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)輸出功率信號(hào)中便會(huì)包含直流分量及一些邊頻分量。根據(jù)這一事實(shí) ,可以應(yīng)用瞬時(shí)功率法 ,過(guò)濾瞬時(shí)功率信號(hào)中的直流分量 ,其余頻率分量經(jīng)過(guò)快速傅立葉變換 ,看信號(hào)頻譜圖中是否存在頻率為 12故障特征量來(lái)判斷轉(zhuǎn)子有無(wú)斷條故障 [7]。該方法具有特征信息量多 (直流分量、 12量、 ? ? 112 分量 )、診斷靈敏度高、采樣分辨率要求低的特點(diǎn)。但是 ,它只能判斷有無(wú)斷條故障 ,難以判斷故障嚴(yán)重程度。因此 ,還需要克服如何提高診斷精度的缺陷。 振磁場(chǎng)分析法 [8] 脈振磁場(chǎng)分析法的工作原理是 :電機(jī)正常運(yùn)行時(shí) ,氣磁場(chǎng)為一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ;當(dāng)出現(xiàn)斷條時(shí) ,氣隙磁場(chǎng)可看作是圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和一個(gè)脈振磁場(chǎng)的疊加 ,在定子鐵心上放節(jié)距為二倍極距的探測(cè)線圈 ,可探測(cè)脈振磁場(chǎng) ,并判斷轉(zhuǎn)子有無(wú)斷條情況。應(yīng)用該方法時(shí) ,轉(zhuǎn)子既不需通電也不需轉(zhuǎn)動(dòng) ,給檢測(cè)帶來(lái)方便。 當(dāng)探測(cè)線圈的節(jié)距偏離電機(jī)極距的偶數(shù)倍時(shí) ,轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 隙的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與脈振磁場(chǎng)會(huì)同時(shí)被線圈探測(cè)到 ,從而影響診斷結(jié)果。此外 ,該方法也難以對(duì)故障嚴(yán)重程度作出判斷。 磁轉(zhuǎn)矩分析法 當(dāng)異步電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生斷條故障時(shí) ,轉(zhuǎn)子繞組不對(duì)稱運(yùn)行將會(huì)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)引入反向分量 ,該反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用 ,將會(huì)使電磁轉(zhuǎn)矩信號(hào)中引頻率為 12矩的波動(dòng)可用各種轉(zhuǎn)矩傳感器進(jìn)行測(cè)量 ,對(duì)轉(zhuǎn)矩頻譜進(jìn)行分析 ,根據(jù)其 2 倍轉(zhuǎn)差頻率是否存在 ,可以判斷 轉(zhuǎn)子是否出現(xiàn)斷條故障 [9]。 由于電磁轉(zhuǎn)矩包含了電機(jī)定轉(zhuǎn)子全部磁鏈和電流的相互作用 ,其對(duì)轉(zhuǎn)子故障非常敏感 ,將其作為轉(zhuǎn)子故障特征來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子故障 ,可以很好的突出故障特征能力。但是 ,在電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí) ,電網(wǎng)頻率的波動(dòng)、電機(jī)負(fù)荷波動(dòng)等引起的 s 波動(dòng)會(huì)與轉(zhuǎn)子故障特征相混淆 ,給診斷帶來(lái)困難。 文獻(xiàn) [10]提出一種基于電機(jī)起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩信號(hào)分析的轉(zhuǎn)子故障診斷方法。對(duì)電機(jī)起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩信號(hào)進(jìn)行復(fù)值小波變換 ,根據(jù)分析小波在特定中心頻率條件時(shí)信號(hào)瞬時(shí)頻率與其對(duì)應(yīng)小波脊線的關(guān)系 ,提取出故障特征轉(zhuǎn)矩頻率變化規(guī)律 ,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子故障的可靠檢測(cè)。同 時(shí) ,對(duì)應(yīng)尺度上小波系數(shù)的模值還能夠反映該故障特征轉(zhuǎn)矩在電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的幅值變化規(guī)律 ,將其作為故障嚴(yán)重程度指標(biāo)則可以進(jìn)一步判斷轉(zhuǎn)子斷條根數(shù) 動(dòng)噪聲分析法 轉(zhuǎn)子的振動(dòng)信號(hào)是其故障特征識(shí)別與診斷的重要信息來(lái)源 ,對(duì)所采集的轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析 ,根據(jù)頻譜圖中反應(yīng)出的特征分量來(lái)判斷轉(zhuǎn)子的故障情況。然而 ,振動(dòng)信號(hào)往往是由多個(gè)信號(hào)混疊在一起的 ,所檢測(cè)的信號(hào)必然會(huì)有其他量 — 轉(zhuǎn)子斷條故障特征分量 ,從而可以診斷轉(zhuǎn)子斷條故障。使用自適應(yīng)濾波對(duì)檢測(cè)信號(hào)作處理 ,可以提高故障檢測(cè)的靈敏度。但是 ,作為簡(jiǎn)單的濾波過(guò)程 ,它也有 可能過(guò)濾掉故障特征分量 ,給有效的診斷帶來(lái)困難 [文獻(xiàn) [13]將獨(dú)立分量分析 (支持向量機(jī)相結(jié)合 ,應(yīng)用于轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)特征量分離 ,提高了轉(zhuǎn)子故障診斷的準(zhǔn)確性。 于信號(hào)處理的診斷方法 在故障早期 ,一些故障特征信號(hào)往往被其他信號(hào)和噪聲所淹沒(méi) ,這便給診斷工作帶來(lái)困難。利用有效的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障特征信號(hào)和干擾信號(hào)的分離 ,對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行抑制 ,同時(shí)提取故障診斷信號(hào)中包含故障特征信號(hào)的頻率成分 ,從而檢測(cè)出設(shè)備的故障信號(hào)。對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子斷條故障 ,在作定子電流信號(hào)處理時(shí) ,較 為常用的處理方法有 :快速傅立葉變換 (希爾伯特變換、自適應(yīng)濾波、 換、小波脊線分析等 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 快速傅立葉變換 (快速傅立葉變換是信號(hào)處理技術(shù)中的一種基本方法 ,被廣泛應(yīng)用于故障信號(hào)的處理。通過(guò)對(duì)定子電流信號(hào)作快速傅立葉變換 ,再進(jìn)行頻譜分析 ,看是否含有 (1率分量 ,便可判斷有無(wú)斷條故障?？焖俑盗⑷~變換處理過(guò)程簡(jiǎn)單、方便。但它只適用于平穩(wěn)負(fù)荷運(yùn)行情況 ,而且可能出現(xiàn)基波頻率分量泄漏及噪聲頻譜淹沒(méi) (1率分量的情況。因此 ,還需要解決提取微弱的故障特征信號(hào)的問(wèn)題。 爾伯特變換 當(dāng)給定實(shí)時(shí)信號(hào) x(t)時(shí) ,對(duì)其作希爾伯特變換 ,變換后的信號(hào)幅值不變 ,相位作 90 度改變。將變換前、后的信號(hào)作平方和 ,得到一新信號(hào) ,對(duì)其進(jìn)行頻譜分析 ,看是否存在 2率分量來(lái)判斷有無(wú)斷條故障。這種對(duì)故障信號(hào)處理的方法叫希爾伯特變換法 ,它也具有處理過(guò)程簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。文獻(xiàn) ??14 提出一種基于定子電流希爾伯特模量頻譜分析的方法 ,對(duì)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子故障進(jìn)行在線檢測(cè)與診斷。但是 ,當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載波動(dòng)較大時(shí) ,難以區(qū)分負(fù)荷波動(dòng)與轉(zhuǎn) 子斷條故障 ,容易出現(xiàn)誤判。 適應(yīng)濾波 對(duì)定子電流進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理 ,抵消定子電流基波分量 ,在頻譜圖中突出 (1率分量 — 轉(zhuǎn)子斷條故障特征分量 ,從而可以診斷轉(zhuǎn)子斷條故障。使用自適應(yīng)濾波對(duì)檢測(cè)信號(hào)作處理 ,可以提高故障檢測(cè)的靈敏度。但是 ,作為簡(jiǎn)單的濾波過(guò)程 ,它也有可能過(guò)濾掉故障特征分量 ,給有效的診斷帶來(lái)困難。 量變換 通過(guò) 換 ,將定子電流從三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到二維 (D,Q)坐標(biāo) ,根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子電流在 (D,Q)坐標(biāo)系中是一個(gè)畸變圓還是一個(gè)圓來(lái)判斷籠型轉(zhuǎn)子有無(wú)故障 [15]。應(yīng)用 具有頻率分辨率高、檢測(cè)準(zhǔn)確度高的特點(diǎn) ,但該方法卻難以預(yù)測(cè)早期故障 ,只有當(dāng)故障發(fā)展到一定程度時(shí)才對(duì)軌跡有影響 [16]。因此 ,該方法需要克服的難點(diǎn)是如何盡早發(fā)現(xiàn)故障。 波脊線分析法 由于異步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)差率 s 是連續(xù)變化的 ,定子電流中 (1率分量則經(jīng)歷 0~變化過(guò)程 ,通過(guò)分析定子起動(dòng)電流信號(hào) ,根據(jù)小波脊線的波形來(lái)判斷有無(wú)斷條故障 [17]。文獻(xiàn) [18]利用小波脊線法能有效消除基頻分量的影響 ,具有抗噪聲干擾性好 ,檢測(cè)的準(zhǔn)確性高的特點(diǎn) ,有效地提 取出轉(zhuǎn)子故障特征。然而 ,該方法在斷條數(shù)很少時(shí) ,存在靈敏度低的缺點(diǎn) ,且難以給出電機(jī)故障嚴(yán)重程度的判斷。 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 理論分析 述 當(dāng)進(jìn)行感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子故障的在線檢測(cè)，首先必須清楚當(dāng)轉(zhuǎn)子發(fā)生故障時(shí)電機(jī)的運(yùn)行特性。 本文主要研究的是籠型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障的在線檢測(cè)。因此下面分析一下轉(zhuǎn)子斷條時(shí)，由于轉(zhuǎn)速顫動(dòng)而引起的轉(zhuǎn)子電流的三倍轉(zhuǎn)差頻率的諧波分量。這樣，在我所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)中通過(guò)檢測(cè)這個(gè)特征分量來(lái)判斷轉(zhuǎn)子故障，從而達(dá)到在線檢測(cè)的目的。 型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條原因分析 電動(dòng)機(jī)故障的發(fā)生由許多原 因造成的 ,由機(jī)械角度來(lái)看 ,電機(jī)周期間歇運(yùn)行或頻繁啟動(dòng)運(yùn)行都會(huì)引起繞組松動(dòng)、絕緣老化、軸承磨損、振動(dòng)加劇等缺陷。由電氣角度看 ,電機(jī)可能受到所在電力網(wǎng)的各種暫態(tài)過(guò)程的影響 ,這些暫態(tài)過(guò)程有緩慢擾動(dòng)與快速擾動(dòng)之分。緩慢擾動(dòng)會(huì)引起電機(jī)過(guò)熱 ,電力系統(tǒng)的電壓快速變化暫態(tài)過(guò)程 ,可以引起電機(jī)繞組電位分布不均勻。導(dǎo)致部分繞組上的電壓超過(guò)其絕緣的承愛(ài)能力而損壞絕緣。電機(jī)遇到的最嚴(yán)重的瞬變過(guò)程發(fā)生在啟動(dòng)和重新啟動(dòng)之際。特別在電力工業(yè)的高壓電動(dòng)機(jī)須反復(fù)啟動(dòng) ,短期運(yùn)行更易導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱、繞組松動(dòng)、鼠籠斷條。由環(huán)境角度來(lái)看 ,電機(jī)又會(huì)遇到高 溫、污染使電機(jī)絕緣材料老化等等。當(dāng)然電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到電機(jī)的安全壽命過(guò)程中所要遇到的各種環(huán)境 ,包括機(jī)械、電氣的運(yùn)行條件 ,不論哪種因素都可能造成電機(jī)故障。所以應(yīng)用于電機(jī)上的診斷研究必須靈敏、準(zhǔn)確的探測(cè)出電機(jī)存在的故障和潛在故障。但有時(shí)會(huì)因外界條件變化 ,人為操作方法不當(dāng) ,極易產(chǎn)生較大誤差 ,使判斷出錯(cuò) ,給工作造成不必要的麻煩。所以 ,在使用較為先進(jìn)的測(cè)試儀器工作時(shí)也要注意要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況和人為操作的準(zhǔn)確度等因素配合下才會(huì)得到滿意而準(zhǔn)確的結(jié)果，減少不必要的勞動(dòng)。具體如下 : ①電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所帶機(jī)械負(fù)載大，啟動(dòng)頻繁 ，溫度升高。 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中要產(chǎn)生日熱損耗，電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載的力矩越大，轉(zhuǎn)子熱損耗就越大，轉(zhuǎn)子的溫度就越大，對(duì)轉(zhuǎn)子熱膨脹影響也越大。按電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，轉(zhuǎn)子籠條啟動(dòng)時(shí)溫度不應(yīng)超過(guò) 340oC。 ②電動(dòng)機(jī)負(fù)載大，啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)力較大。 對(duì)高壓深槽鼠籠和雙鼠籠電機(jī)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，鼠籠條上通過(guò)的電流和作用力都相當(dāng)大，條件比較惡劣，這個(gè)時(shí)候就容易發(fā)生斷條。 ③電動(dòng)機(jī)質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、工藝存在問(wèn)題。 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 前高壓大、中容量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子部分仍為深槽和雙鼠籠式的銅條轉(zhuǎn)子，這種結(jié)構(gòu)在質(zhì)量和工藝結(jié)構(gòu)上如不能滿足要求，就很容易斷條。因?yàn)橐话慊\條 在轉(zhuǎn)子槽中的配合間隙為 1~2條在轉(zhuǎn)子槽中太松，配合不緊密，而且在運(yùn)行中，特別是在啟動(dòng)時(shí)，籠條要受到各種作用力，并使其在槽中顫動(dòng)，往往在兩端受到較大的剪切力，因此斷裂籠條斷口大部分在兩端環(huán)的 2~10右。另外，兩端環(huán)距離轉(zhuǎn)子鐵心較遠(yuǎn)處時(shí)，一般為 20~50啟動(dòng)時(shí)由于短路環(huán)較大、較重，在慣性力的作用下，將在兩短路環(huán)和籠條連接處產(chǎn)生剪切力，造成斷裂。在制造和檢修中焊接工藝不良也是造成轉(zhuǎn)子斷條的一個(gè)重要因素。 子出現(xiàn)斷條時(shí)定子電流中可能出現(xiàn)的諧波頻率成分 一旦轉(zhuǎn)子出現(xiàn)導(dǎo)條斷裂 ,轉(zhuǎn)子 將成為一個(gè)非對(duì)稱的多回路系統(tǒng)。即使定子外加三相對(duì)稱基波電壓 ,由于轉(zhuǎn)子的非對(duì)稱性 ,定子電流中將出現(xiàn)故障特征分量。 當(dāng)定子外加三相對(duì)稱電壓時(shí) ,定子電流基波分量產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ,在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中 ,感應(yīng)出頻率為 電勢(shì)和電流 ,轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱使轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將在定子電流中感應(yīng)頻率為 (1 - 2s) 電勢(shì)和電流 ,該電流分量和磁場(chǎng)作用使電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生頻率為 s 振動(dòng) ,從而在定子電流中出現(xiàn)頻率為 (1 +2s) 頻率成分。經(jīng)過(guò)定、轉(zhuǎn)子的多次電磁耦合作用在定子繞組中出現(xiàn)諧波電流的頻率如下 [12] f (1 ± (而頻率為 [ k (1 - s) / p ±s ]f 1 (的諧波成分也能在定子電流中檢測(cè)到 ,對(duì)于正常的繞組配合電動(dòng)機(jī) , k/ p =1,5,7,11,13, ?。 子斷條時(shí)轉(zhuǎn)子電流諧波分量的產(chǎn)生 假定一 個(gè)鼠籠轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子有一根斷條為 F ,其它導(dǎo)條正常 ,其中之一為 G.則電流 正弦變化 (υ如式 (詳見(jiàn)參考文獻(xiàn) ) . υ πυ t+Ф 1 ) ( 式中 H 為磁場(chǎng)強(qiáng)度 , Ф 1為初始角度 . 其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 πυ t+Φ ,) =υ (Ф 1)πυ t+(Ф 1+Φ ,)]} (轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 差頻率υ ,轉(zhuǎn)差 s,轉(zhuǎn)速ω及電網(wǎng)頻率 1=2π 關(guān)系為 : υ = ?? 21 p?( ??? )1(1 s?? ( 式中 而斷條 F 不會(huì)對(duì)軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩 ,這樣對(duì)于所有的 N 個(gè)導(dǎo)條 ,產(chǎn)生的總的轉(zhuǎn)矩 T 為 (忽略由于斷條引起的導(dǎo)條電流增加 ). )]24c o s ([2 N i ????? ???? ( 式中 a=)( '1 ?? ? 式中 1?果導(dǎo)條 I 正常 0?如果導(dǎo)條 I 開(kāi)路 ? 為常數(shù)。 式（ 可寫(xiě)成 T=C+D )42??? ?t （ 其中 C=?12?? ,D 為二倍轉(zhuǎn)差頻率的轉(zhuǎn)矩的幅值，如果轉(zhuǎn)子中所有導(dǎo)條 均為正常，則 D=0，即沒(méi)有二倍轉(zhuǎn)差頻率的轉(zhuǎn)矩。 電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方程為： ?? ??( 式中 M 為電機(jī)和負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， 負(fù)載轉(zhuǎn)矩， k 為阻尼系數(shù)。 將式（ 入式（ ： )4c 2????? ????? m( 對(duì)直流分量 ,得方程穩(wěn)態(tài)解 ,此時(shí) 0?r? = m? ( 對(duì) )4( 2??? ?t 所產(chǎn)生的波動(dòng)n?n?=)4c )4( 222 ?????? ???? 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 中?? 41??，顯然 , n?的幅值與二倍轉(zhuǎn)差頻 率轉(zhuǎn)矩的幅值 D 成正比 ,與轉(zhuǎn)矩慣量 M 近似成反比 ;同時(shí)可以看出 ,? 大 ,即轉(zhuǎn)差增加 (負(fù)載加重 ),會(huì)使n?顫動(dòng)的幅度變小。 令 A=22)4( ???, ??? ?? 2 ,則方程 (解為)2co s ()4co s ( 1)( ???????? ?????? ( 由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 : (1 ??? ( 式中 ? 為磁鏈 ,w 為常數(shù) .,整理得出 : ])2s i n (3s i n [2])2s i n (s i n [2])2s i n (s i n [1'11'11'11111???????????????????????????????????? 其中 ??? 1' 2 ?,且 11 ??? sP r ??? 。 從式 (可以看出 ,當(dāng)轉(zhuǎn)子有斷條時(shí) ,定子中 若通過(guò)以頻率為 1? 的三相對(duì)稱電流時(shí) ,轉(zhuǎn)子電流由于轉(zhuǎn)子速度顫動(dòng) ,而產(chǎn)生一系列新的諧波。即除 s 1? 頻率分量以外 ,還有3s 1? 的頻率分量出現(xiàn) ,其幅值與轉(zhuǎn)速的顫動(dòng)幅度成正比。 檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)對(duì)象 當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷條故障時(shí)，由于轉(zhuǎn)速顫動(dòng)，轉(zhuǎn)子中除了有 會(huì)產(chǎn)生 3幅值將隨斷條數(shù)目的增加而增加，因此本檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)子電流中 3是 對(duì)于籠型轉(zhuǎn)子得到轉(zhuǎn)子電流信號(hào)比較困難，因此采用檢測(cè)軸磁通的方法。 對(duì)于一個(gè)在電磁結(jié)構(gòu)上完全對(duì)稱的理想電機(jī)而言是不存在軸向磁通的，但一個(gè)實(shí)際的電機(jī)由于制造，加工，運(yùn)行等多方面的原因，其電磁結(jié)構(gòu)不可能完全對(duì)稱，這樣便有了軸磁通。軸磁通中會(huì)出現(xiàn)定、轉(zhuǎn)子上包含的所有諧波分量，并且會(huì)在套在軸上的線圈中感應(yīng)出電壓，這樣通過(guò)檢測(cè)軸磁通信號(hào)中的三倍轉(zhuǎn)差頻率分量的幅值，可以檢測(cè)出斷條故障及其嚴(yán)重程度。軸磁通信號(hào)的取出是很方便。 值的指出的是，以前有人通過(guò)檢測(cè)定子電流中（ 1種方法的缺點(diǎn) 是在輕載時(shí)這個(gè)分量幅值會(huì)很小，且受基波泄露的影響很大，較轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 檢測(cè)出來(lái)。本文介紹的通過(guò)測(cè)取軸磁通信號(hào)中 3輕載時(shí)很有效。這樣兩種方法相互補(bǔ)充，使得轉(zhuǎn)子斷條故障能更可靠地檢測(cè)出來(lái)。 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 檢測(cè)系統(tǒng)硬件部分 概述 三相籠型 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生與故障有關(guān)的特征分量。當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷條時(shí)，會(huì)在定子電流中產(chǎn)生一個(gè)頻率為 （ 1會(huì)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生 3然在軸磁通中也有這個(gè)頻率分量。因此檢測(cè)這些分量即可判斷轉(zhuǎn)子是否發(fā)生故 障，以及故障類型。 因?yàn)檗D(zhuǎn)子發(fā)生故障的一些特征分量的頻率要隨電網(wǎng)頻率以及轉(zhuǎn)速的變化而變化，因此必須準(zhǔn)確測(cè)得電網(wǎng)頻率及轉(zhuǎn)速。據(jù)此，設(shè)計(jì)了檢測(cè)系統(tǒng)的硬件 。 測(cè)系統(tǒng)的硬件組成 檢測(cè)系統(tǒng)硬件由電網(wǎng)頻率及轉(zhuǎn)差測(cè)量電路，電流采樣電路，單片機(jī)等幾個(gè)主要部分組成。下面對(duì)幾個(gè)硬件電路作一些簡(jiǎn)單說(shuō)明。 片機(jī) 采用 列的 8031,系列單片機(jī)是在一塊芯片上集成了 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和多功能 I/O 等基本功能部件的一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是整個(gè)故障檢測(cè)系統(tǒng)的核心。 ~220v 圖 測(cè)系統(tǒng)硬件框圖 單片機(jī) 擴(kuò)展版 打印機(jī) 電動(dòng)機(jī) 互感器 軸磁通線圈 濾波線路 采樣保持模數(shù)轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)差測(cè)量電路 電網(wǎng)頻率測(cè)量電路 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 采樣保持器 采樣保持器 A/D 轉(zhuǎn)換器的前綴，主要起著信息隔離緩沖的作用。如果對(duì)變化速度高的模擬信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度要求又比較高，這時(shí)為防止 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程中的信號(hào)發(fā)生變化，就必須使用 S/H 電器。 通常 S/H 電路由電容器 C，模擬開(kāi)關(guān) K 和運(yùn)算放大器 A 組成。其中電容 C 的電容值由用戶根據(jù)采樣頻率及要求的采樣精度來(lái)選擇，一般電容值可選擇在數(shù)百皮法 ~選擇優(yōu)質(zhì)小泄露電容。采樣頻率越高，則電容越小，此時(shí)電荷泄露速率也加快，精度也較低，相反，若采樣頻率較低，可選用較大電容，精度也可以提高。 本檢測(cè)系統(tǒng)采用的是 通濾波電路 對(duì)于幅頻響應(yīng)，通常把能夠通過(guò)的信號(hào)頻率范圍定義為通帶，而把受阻或衰減的信號(hào)頻率范圍稱為阻帶，通帶和阻帶的界限頻率叫做截止頻率。 低通濾波電路：它的功能是通過(guò)從零到某一截止角頻率 ω 對(duì)于大于截止頻率的所有頻率則完全率減，因此其帶寬 H 。 本系統(tǒng)采用的是電壓控制電壓源（ 路，其中運(yùn)放為同相輸入，輸入阻抗很高，輸出阻抗很低，濾波器相當(dāng)于一個(gè)電壓源。其優(yōu)點(diǎn)是電路性能穩(wěn)定、增益容易調(diào)節(jié)。 由 功能是讓一定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，抑制或急劇衰減此頻率范圍以外的信號(hào)。因受運(yùn)算放大器帶寬限制，這類濾波器只適用于低頻范圍。 已知條件： 已知濾波器的響應(yīng)特性 — 巴特沃斯，濾波器的電路形式（ 濾波器的類型— 低通，濾波器的性能參數(shù) Q 或 設(shè)計(jì)步驟： ① 根據(jù)截止頻率 定 ② 查出與 =1時(shí)的電 阻值，再將這些電阻值乘以參數(shù) K，得出電阻的設(shè)計(jì)值。 ③ 實(shí)驗(yàn)調(diào)整并修改電容、電阻值，測(cè)量濾波器的性能參數(shù)。 , 其 主要特性 如下所示： （ 1） 單片型 12 位逐次逼近式 A／ D 轉(zhuǎn)換器。 （ 2） 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 25 μs，工作溫度為 0℃ ～ 70℃ ，功耗 390 （ 3） 輸入電壓可為單極性（ 0～ +10 V， 0～ +20 V）或雙極性（ ～ +5 V， 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 10 V～ +10 V）。 （ 4） 可由外部控制進(jìn)行 12 位轉(zhuǎn)換或 8 位轉(zhuǎn)換。 （ 5） 12 位數(shù)據(jù)輸出分為三段， A 段為高 4 位， B 段為中 4 位， C 段為低 4 位， 三段分別經(jīng)三態(tài)門(mén)控制輸出。所以數(shù)據(jù)輸出可以一次完成，也可分為兩次，先輸出高 8 位，后輸出低 4 位。 （ 6） 內(nèi)部具有三態(tài)輸出緩沖器，可直接與 8 位、 12 位或 16 位微處理器直接相連 。 外部特性（引腳功能） 28 腳雙列直插式封裝，引腳如圖 13． 24 所示。部分引腳說(shuō)明如下： 圖 腳圖 選信號(hào)，低電平有效。 片允許信號(hào) ， 高電平有效。只有 時(shí)有效 ， 能工作。 R／ C： 讀出或轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，用于控制 轉(zhuǎn)換還是讀出。當(dāng)為低電平時(shí)，啟動(dòng) A／ D 轉(zhuǎn)換；當(dāng)為高電平時(shí)，將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出。 12／ 8： 數(shù)據(jù)輸出方式控制信號(hào)。當(dāng)為高電平時(shí)，輸出數(shù)據(jù)為 12 位；當(dāng)為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)是作為兩個(gè) 8 位字輸出。 ： 轉(zhuǎn)換位數(shù)控制信號(hào)。當(dāng)為高電平是，進(jìn)行 8 位轉(zhuǎn)換，為低電平進(jìn)行 12 位轉(zhuǎn)換 。 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 8031 單片機(jī)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 8031 單片機(jī)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 ,主要包括程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。因?yàn)?8031 型單片機(jī)無(wú)駐留程序存儲(chǔ)器，必須用外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器才能構(gòu)成完整的系統(tǒng)。本檢測(cè)系統(tǒng)選用的是擴(kuò)展芯片 儲(chǔ)器。 2764A 是一種 8K*8 位的紫外線擦除電可編程只讀存儲(chǔ)器，單一 +5V 供電，工作電流為 75持電流為 35 13 根地址線，直接與單片機(jī)總線低 13 位連接。 8031 單片機(jī)內(nèi)部有 128 個(gè)字節(jié)的 于一般而又簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)合，已完全足夠了，但是，在 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中往往不夠使用，本檢測(cè)系統(tǒng)采用芯片 6116。 6116是 2 位的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片，采用 藝制造，單一 +5V 供電。 測(cè)系統(tǒng)硬件部分工作原理 網(wǎng)頻率測(cè)量電路 電網(wǎng)頻率測(cè)量電路中，低通濾波器采用二階有源濾波，作用是除去除基波以外的各高次諧波。光耦將輸入的工作頻率正弦波轉(zhuǎn)換成為頻率相同的方波，經(jīng)觸發(fā)器分頻之后接入單片機(jī)。然后通過(guò)查詢和編程控制，經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得到電網(wǎng)頻率值。 差測(cè)量電路 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度總要比同步轉(zhuǎn)速慢一些，這樣在轉(zhuǎn)子上會(huì)感應(yīng)一個(gè)轉(zhuǎn)差頻率的電流。由于從線圈中得到的信號(hào) 一般都很小，故先將輸入信號(hào)放大，再經(jīng)過(guò)低通濾波器將高頻量濾掉。考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，其截止頻率要比滿載時(shí)轉(zhuǎn)速頻率大一些。然后再經(jīng)過(guò)放大接至光耦整形成方波，輸出接到單片機(jī)中斷口，通過(guò)計(jì)算可得到電機(jī)轉(zhuǎn)差，從而計(jì)算得出電機(jī)轉(zhuǎn)速。 流采樣電路 定子相電流經(jīng)過(guò)電流互感器和可變電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器濾波后送至采樣保持器輸入端，用來(lái)檢測(cè)斷條故障的（ 1量，然后再用采樣保持器檢測(cè)3率的電流信號(hào)，它由軸磁通信號(hào)經(jīng)放大和低通濾波得到。 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 網(wǎng)頻率測(cè)量電路 圖 差測(cè)量電路 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 系統(tǒng)軟件部分 程序框圖 主程序框圖如下： 開(kāi)始設(shè)定棧區(qū)，設(shè)定電流采樣值存儲(chǔ)區(qū)首地址結(jié)束查詢法測(cè)電網(wǎng)頻率調(diào)樣調(diào)測(cè)轉(zhuǎn)差子程序查詢中斷口測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)差重新給初始值采樣結(jié)束程序流程圖 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 差子程序 通過(guò)查詢測(cè)轉(zhuǎn)差，并求出 13率。與測(cè)電網(wǎng)頻率類似。 程序框圖如下： 開(kāi) 始返 回查 詢 中 斷 口 ， 并 使 8 0 3 1 的 T 0 , T 1 開(kāi) 始計(jì) 算 轉(zhuǎn) 差 頻 率 3 s , T 1 復(fù) 位讀 計(jì) 數(shù) 值一 個(gè) 周 期 后 ， T 0 , T 1 停 止 計(jì) 時(shí)圖 差子程序流程圖 其基本思想是通過(guò)門(mén)控技術(shù)將輸入的未知量與已知量的基準(zhǔn)量進(jìn)行比較后，量化計(jì)算再處理 顯示。測(cè)量頻率是在某單位時(shí)間內(nèi)對(duì)被測(cè)信號(hào)脈沖進(jìn)行記數(shù)；測(cè)量周期是在被測(cè)信號(hào)周期內(nèi)對(duì)某一基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖進(jìn)行記數(shù)。低頻信號(hào)適宜測(cè)周期法。因此本系統(tǒng)采用測(cè)周期法 ，然后對(duì)它求倒得出頻率。 采用門(mén)控制位 量周期及占空比， 其門(mén)控制位 ，且當(dāng) =1 時(shí)，定時(shí)器起動(dòng)計(jì)數(shù)受 腳上外部輸入電平控制 ，當(dāng) =1 時(shí)，啟動(dòng) 始定時(shí)計(jì)數(shù)，利用這個(gè)特性，可以測(cè)量信號(hào)脈沖的寬度。 工作過(guò)程如下：設(shè)置 為定時(shí)工作式 1，利用查詢 法確定用 是 數(shù)， 于脈沖高電平計(jì)數(shù)， 于低電平計(jì)數(shù)，兩者時(shí)間之和即為周期。 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 據(jù)采樣 根據(jù)采樣信號(hào)的特征進(jìn)行采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換，將結(jié)果送入存數(shù)區(qū)。 程序框圖如下 : 開(kāi) 始返 回保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)控 制 L F 3 9 8讀 入 數(shù) 據(jù)恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng)送 采 樣 數(shù) 據(jù) 區(qū) 地 址啟 動(dòng) A / D 并 延 時(shí)圖 樣信號(hào)流程圖 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 論 本文設(shè)計(jì)以 單片機(jī)為核心的籠型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障診斷研究。 理論分析和試驗(yàn)結(jié)果均表明：運(yùn)行中的籠型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)若轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷條故障時(shí)，會(huì)在轉(zhuǎn)子電流中產(chǎn)生 13頻 率分量，同時(shí)軸磁通信號(hào)中也會(huì)出現(xiàn) 13頻率分量。斷條數(shù)目增加，軸磁通信號(hào)中 13頻率分量的幅值也會(huì)隨之增大。因此可以通過(guò)測(cè)量軸磁通信號(hào)中 13率分量的大小來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子斷條故障并判斷故障的嚴(yán)重程度。 本檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)軸磁通信號(hào)中的 13率分量來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子斷條故障。在試驗(yàn)中是可以證明的。 本系統(tǒng)采取從軸磁通信號(hào)中提取滑差信號(hào)的方法測(cè)量轉(zhuǎn)速，去掉安裝 費(fèi)時(shí)的轉(zhuǎn)速傳感器，為現(xiàn)場(chǎng)使用提供了方便。 由于時(shí)間和條件所限，欲對(duì)轉(zhuǎn)子斷條故障及其他故障作更詳細(xì)的了解，這還需要做大量的實(shí)驗(yàn)工作，有待于進(jìn)一步的研究 綜上所述，為了能采用正確的方法進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的故障修理，就必須熟悉電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障的特點(diǎn)及原因，才能少走彎路，節(jié)省時(shí)間，盡快地將故障排除，恢復(fù)電動(dòng)機(jī)故障，使電動(dòng)機(jī)處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。做好電動(dòng)機(jī)的定期檢查和維護(hù)工作，也是保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行，延長(zhǎng)壽命的有效措施之一。 轉(zhuǎn)子斷條的故障診斷研究 考 文 獻(xiàn) [1] , . of 99,1999: 197[2] N. M. A. R. . F