感应电机笼型转子断条的检测
高压电动机转子断条原因分析及处理
高压电动机转子断条原因分析及处理摘要：在电力生产过程中，高压电机广泛运用在汽轮机及锅炉辅机设备中，如球磨机拖动电机等。
重载启动电机，在启动过程中，由于启动时间长，启动力矩大，易造成笼条断裂，给安全生产造成影响。
关键词：转子断条；故障处理异步电动机是一种将电能转变为机械能的交流电动机，又称感应电动机，高压异步电动机是指额定工作电压为3~10KV的交流电动机。
在电力生产过程中，高压电机广泛运用在汽轮机及锅炉辅机设备中，如球磨机拖动电机等。
重载启动电机，在启动过程中，由于启动时间长，启动力矩大，易造成笼条断裂，给安全生产造成影响。
1 造成笼条断裂的主要原因1）启动时转子笼条温度很高，使机械强度下降因而异步电机启动时的定转子电流都将很大的，造成转子笼条导体的温度升高，根据计算，短时笼条温度可达300℃，机械强度下降，容易断裂。
异步电机启动时起动电动很大而起动转矩不大，其主要原因是起动时转子功率因数很低，起动电流中主要是电感性的无功电流，它使供电系统的电压大幅下降，使起动转矩下降为额定转矩的0.9倍，而由于系统电压的下降使得很启动的时间进一步延长，而加剧转子笼条的损坏断裂。
2）为了使启动转矩有所提高，改善电机的启动特性，大多数重载启动电机都采用了深槽式或双笼式结构。
内笼选用工业纯铜为原料，材质一般为T1、T2；外笼一般采用黄铜材料，其电阻较大，有助于起动特性的改善，其机械强度较高，增强抗断条能力。
起动时主要是外笼电流较大，发热严重，但黄铜材韧性较差，容易在端环部裂焊。
3）笼条和端环焊接方法不对，焊接内应力未彻底消除，端环变形导致开焊或断裂。
4）频敏起动和长期过载运行时产生的电磁力和机械的离心力的作用，导致笼条开焊或断裂。
另外，由于漏磁通的作用，使笼条产生电磁力，这个力与电流的平方成正比，把笼条拉向槽底，并以两倍于基波频率脉动，也会使金属疲劳断裂。
5）制造原因，其中有设计原因即起动容量不够；还有工艺原因，包括焊接工艺不良，机加工有误差，造成笼条穿入时就受一个弯曲应力。
一种基于坐标变换的感应电机转子断条故障诊断新方案
一种基于坐标变换的感应电机转子断条故障诊断新方案辛峰;尚兆霞【摘要】转子断条是感应电机最主要的故障之一。
提出了一种通过采集感应电机三相定子电流并对三相定子电流进行坐标变换得出不同坐标系下的电流矢量，由此诊断感应电机转子断条故障的新方案。
定子电流矢量图具有物理意义清晰、直观等特点，借助于定子电流矢量图可以计算感应电机故障严重因子，可以推断出转子断条故障的严重程度。
通过样机试验，验证了该方法的正确性和有效性。
%Broken rotor bars is one of the main faults in induction machine. This paper proposed a new scheme by means of which the broken rotor fault can be detected through sampling three-phase stator currents and then transforming them into current vector. Stator current vector graph has the characteristics by its physical meaning of clarity. We can deduce the severeness of rotor broken bars using fault severity factor which is obtained from stator current vector graph. The validity and correctness were verified by prototype.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】5页(P48-52)【关键词】感应电机;坐标变换;转子断条;故障诊断【作者】辛峰;尚兆霞【作者单位】山东省产品质量检验研究院，山东济南 250100;山东省产品质量检验研究院，山东济南 250100【正文语种】中文【中图分类】TM3070 引言三相感应电动机因其结构简单、使用方便、成本较低、维护工作量小等优点在工业生产中得到广泛的应用。
基于希尔伯特变换方法检测笼型异步电动机断条故障
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图 １ 实验 电机正 常和 发生 一根 断条 故 障 时的频 谱 图对 比
【 ４ 】 许伯 强 ， 褚 艳玲 ． 笼 型异 步 电动 机转 子断条 故 障在 线 检测方 法评述 ． 华 北 电力 大学 学 报 ， ２ ０ ０ ８ ， ３ ５ （ ２ ） ．
笼型三 相异步 电动机作 为一种 主要 的驱 动设备广 泛应用 于各个 工业领域 ， 当 电机启 动 时间过 长 ， 负载 过重 ， 或平 凡启 动 、 制动 时 ， 转子导 条 与端环 链连 接 区域 易发生 断裂等 故 障。 当笼 型异步 电动机 发生断 条故 障时 ， 如不 能及时查 出 ， 断 条数 目逐 渐增 多 ， 将 可能 导致 事故 的 发生 ，造成 更 大 的经济 损 失 。 因此 ， 安 全 可靠地 电机 故障 诊断 和在线 监 测就 十 分必要 。 基 于快 速傅 里叶 变换（ Ｆ Ｆ Ｔ ） 的
针对感应电动机拖动机械负载运行时， 如果机械负荷波动较大， 通过测取 电动机定子电流直接作频谱分析， 难于得到正确的结果这一难点， 文献［ 】 艉 出 了通过对 电动机定子 电流信号作希尔伯特变换解调处理这一方法。 对于信号， 其希 尔 伯特变 换 定义 为
正变换 反 变换
．
】
定子电流信号频谱分析方法， 被广泛应用于笼型异步 电动机转子断条故障的在 线检测， 其中小波包分析、 派克矢量变换、 以及瞬时功率法、 希尔伯特变换方法 都 是典 型且 成功 的 。 目前大都通过分析定子电流中是否存在（ １ 士２ Ｓ ） ， 濒 率分量判断异步电机转 子有 无故 障。 其中， 左边 频部分 是断 条故 障直接产生 ， 右边 频部 分则是 由此而 来
大型鼠笼电动机转子断条的原因分析、监(检)测及处理方法
技术资料大型鼠笼电动机转子断条的原因分析、监（检）测及处理方法2021-04大型鼠笼电动机转子断条的原因分析、监（检）测及处理方法大中型高压异步电动机是火力发电厂,炼钢厂、石油化_橡胶厂等工矿企业生产中使用的重要电气设备, 广泛用于拖动磨`煤机、煤机空气压缩机、风机、水泵等设备运行。
随着生产的发展, 大中型高压异步电动机的数量在不断增加, 然而这类电动机在运行中出现的鼠笼转子导条断裂故障不同程度地危及到机组运行的可靠性和经济性。
如果故障初始时不及时发现并加以修复, 故障扩展很快, 甚至导致事故停机。
断条严重时还能甩出来, 从而损坏定子线圈, 会给修理带来困难。
因此, 如能在转子断条故障初期检测出来, 并及时修复处理, 可以有效地避免意外停机及恶性事故的发生。
异步电功机鼠笼转子断条问题一直是电机制造厂家及用户关心和致力解决的难题。
国内外的专家、学者都在积极寻找有效解决鼠笼转子断条问题的方法, 并为此做了大量富有成效的工作。
本文结合生产关际, 对高压异步电动机鼠笼转子断条问题进行综合分析研究。
一、鼠笼转子断条故障的现象及特征大中型高压异步电机的转子采用铜条与两边端环焊接的鼠笼结构, 具有结构简单, 坚固耐用、效率较高的特点。
但是这类电动机一般采用全压下的直接起动, 起动电流较大, 特别是拖动高转动惯量的风机和重载且负荷脉动的球磨机时, 起动电流可高达额定电流的5~7 倍, 加之机组的起动频繁, 导致鼠笼转子导条端环开焊或导条损伤断裂故障的增加。
不能正常运行, 经常会出现下列故障现象:1.电动机起动转矩降低, 起动时间延长。
断条故障点多的电动机在空载起动时也会发出时高时低的嗡嗡声, 机身出现振动, 并且定转子之间有火花产生;2.电动机满载运行时, 定子三相电流波动且不平衡, 三相电流表指针出现周期性摆动;3.负载运行的电动机转速明显下降, 转子发热厉害, 电动机温升增高, 导条断裂处有火花;4.电动机运行时的振动和噪声加剧, 严重的转子断条电动机会发出咯哒咯哒的异常噪声;5.停机抽出转子检查, 会发现转子导条在端环焊口接缝处断裂, 并且导条断裂处的铁心表面常呈蓝色的氧化痕迹。
鼠笼转子断条的测定及诊断
2020年第3期梅"科技・47・探讨§鼠笼转子断条的测定及诊断王维1冷祥洪2尹春娇1（1.梅山钢铁公司设备分公司2.梅山钢铁公司设备部南京210039）于三 步电动机来说，鼠笼故障（统计，故故的10%）。
笼裂后继续使用会使断裂笼条周边笼条的应力增大，故大，电机烧坏。
严重时，由于膛而擦伤铁芯，机报废。
因此，在故生的早期，把故障检安全生产具有重。
1鼠笼转子断条静态检测技术1.1基本原理电感测量数据与转子位置有关。
将一周细12（18#24#36）等，，每个位别每两相（）电感量3，利用Excel绘制图形。
电感波形应为三相电压的同步波形，正弦波，生畸变，则表故障。
1.2实操选鼠笼高压电机与铸铝导条鼠笼转子低压电机分别开。
1.2.1针对铜导条鼠笼转子高压电机试验选取2鼠笼高压电机进行对比，参数1。
表1铜导条鼠笼转子高压电机断条研究序号号电压/V率/kW状况1YKK450-410000355良好2Y450-86000355人为锯断2根相邻导条1.2.1.1试验操作过程1）设计一种“轴头磁吸”用于计量（底及刻度针用黑色橡胶磁片，刻5。
为，沿周360°均布）o较于传统用记号笔在轴头上刻，使用“轴磁吸式分度盘”，劳动效率及计量精大幅提升。
2）将“轴磁吸”吸附轴端面，差（本证试选择的差为20。
），用TH2822E手持LCR量电感，见图1°图1铜导条鼠笼转子高压电机电感测量3）将测量数ExceB，而利用Excel具备的“带数忆的图”转换能,将数据绘形图。
试验对象1（YKK450-4，10000V，355kW），电感测量数据见表2，形图见图2；2（Y450-8，6000V，355kW），感测量数3，形图图3o表2YKK450-4,355kW,10000V量数据角度3/mH角度3/mHAB AC BC AB AC BC 0303.3305.9315.8180301.0305.9314.5 20312.6299.9310.1200312.5299.5310.2 40314.3304.7302.7220313.6304.7301.5 60306.6314.8301.3240306.7315.4301.0 80300.6312.6311.7260299.8310.4307.9 100305.5301.8314.3280304.2301.6313.2 120314.1301.1305.7300313.5301.1304.6 140311.5312.8299.9320309.6311.9299.1 160301.6314.2305.4340301.5314.8307.3 1.2.1.2试验结论1（状态完好）三相电感绘波形近似为正弦波；2（人・48・梅"科技2020年第3期为断开2根笼）三电感随转子角度变换测绘波形发生较严重畸变。
鼠笼型电动机转子断条的检查与修狸1
鼠笼型电动机转子断条的检查与修狸2010-04-22 11:55:08|分类：默认分类|标签：|字号大中小订阅鼠笼型电动机转子断条的故障，一般厂矿和农村社队的用户都能遇到，从事修理电机的单位更是屡见不鲜。
对那些空载不能起动，或空载能起动但发出时高时低的嗡嗡声，机身振动，尤其加上负载后转速明显下降，甚至停转的电机，经过初步检查，确定定子绕组没有毛病的，就应对转子的笼条进行检查。
作为修理单位，对那些绕组过热甚至烧毁的电机，凡未检查出烧毁原因的，都应对转子进行必要的检查，特别对农村中广泛使用的一些老杂牌和非专业厂生产的电机，更应认真检查。
检查的方法有许多种，十几年来，各种方法我们先后都使用过，现将自己感到比较简便的几种方法简介如下：1、观察法将转子抽出，仔细观察转子笼条及转子端环与笼条的交接处，如发现有过热、变色的迹象，就是断条的地方。
2、换同型号转子一试若怀疑转子断条时，将它抽出，用同型号转子换上，试运转一会，如果带负荷运行时转速、声音都正常，就说明换下的转子有断条的地方。
3、用三相低电压电源试将三相对称的30～40V的交流电源，串上电流表通入三相定子绕组，如图1。
通入的电压高低，以电流表的读数不超过电机的额定电流为准，然后用手慢慢转动转子的轴，如果转子笼条是完好的，三相电流表上指示的电流数基本上稳定不变，若转子笼条有断裂的，电流表有突然下降的情形，随转子慢慢转动，会引起三相电流大小循环的变动。
2、3两法仅能判断出笼条是否有断裂现象，而不能找到断条的确回位置，这对只需要找出毛病，不能修理的单位是可以使用的。
既能断定出转子是否有断裂，又能指示出断裂的确切位置的方法有：4、用铁粉检查利用转子笼条通入电流（或转子内有感应电流生成）时，笼在条周围能形成磁场的原理，在转子通电（或有感应电流）的同时，向转子上撒铁粉（用打磨粉器的砂轮下面的粉沫最好）。
从转子上铁粉的分布情况，便可以看出转子笼是否断裂，若铁粉都很整齐的一行一行的顺笼排列，说明笼条是完好的。
应用矩阵束算法对电机转子断条故障的检测
应用矩阵束算法对电机转子断条故障的检测闫哲，王天文（哈尔滨理工大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150080）来稿日期：2018-10-27作者简介：闫哲，（1962-），男，黑龙江哈尔滨人，博士研究生，硕士生导师，主要研究方向：自动化技术控制理论的研究与应用；王天文，（1990-），男，黑龙江齐齐哈尔讷河人，硕士研究生，主要研究方向：自动化技术控制理论的研究与应用1引言现在工业生产及产业部门离不开各种各样的电动机，电动机以其结构简单、制造成本低、可靠性高、使用寿命长、维修方便等特点广泛被应用，并作为日常生产生活中不可缺少的动力装置和驱动设备，在工厂生产加工过程中广泛地被应用于能量转换装置，在工厂工业生产现中最为最主要的能量转换。
产品的加工效率主要在于电动机的工作状态，若电动机出现故障，不仅损坏电动机本身，而且会影响整个生产系统的运行以及对环境造成严重的污染，甚至会危及到人类的生命安全，造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。
电机发生转子断条故障是异步电机常见的故障类型之一[1]，例如，电动机在生产过程中转子导条不符合标准致使三相导条达不到对称，该种类型电动机长时间在生产线上频繁启停状态下，电动机转子会出现裂纹现象，持续地在这种情况下工作转子就会发生断条故障，同时电动机转子作为电机主要的输出动力，经常连接不同类型的负载也会频繁地造成电动机转子断条故障[2]，故对电动机进行诊断是具有实际应用价值的，而提取故障信号的特征参数是电动机转子断条故障诊断的一个重要环节。
因此，许多科学工作者都致力于研究电动机的转子故障诊断方法，从而涌现出了许多先进的信号处理方法应用于电动机的转子故障诊断中，如小波分析、神经网络等。
虽然各种故障诊断方法为电动机转子故障提供了很好的诊断结果，但是无论如何诊断方法均离不开实验现场采集故障数据加以分析。
文献[3]提出的Park ’s 矢量方法，但由于信号识别技术没有成熟最终难以实现。
学者们做过很多关于Hilbert 变化，将采集频率中基波成分转换为电流信号[4]，但仍然未解决互相干扰的问题。
变频器驱动的笼型异步电机转子断条故障诊断新方法
基金项 目： 国家 自然基金研究项 目（ 变频调速异步电机系统动态调速过 程中的故 障诊断研究（ ０７ １９ ） ６ ８４ ０ ）
一
３ — ９
变频 与调速 ＥＩ ＩＡ ｌ Ｉ ｃ
电札 与控 芾Ｊ 闭 ２１ ， １ 应 ０２３ ） ９（
子断条 下 的故 障 ， 可能是 制造 过程 中的缺 陷 ， 它 也 可能 是运 行 中发 生 的 。例 如 由于工艺 原 因而 出现 细条 、 断条 ； 行操 作 不 当 ， 运 工作 环 境 恶 劣及 频 繁
Ｒｅａ ｔ ｏ ｘｒ ｃ ｎ ｉａｌ ｗ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ，ｏ ｅｈ ｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｏ ｒ ａ ｓ Ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｒ ｓ ｌ ｒ ｖ ｄ ｌｘ ｍｅ ｈ ｄ ｅ ｔ ｔａ ｄ ｄ ｓ ｌ ａ ｃ ｈｓ ｏ ｏ ｅ ｔ ｖ ｒ ａ ｇ ｈ ｒ ｃｅ ｆ ｂ ｅ ｋ ． ｈ ｉ ｌｔ ｅ ｕ ｔ ｐ ｏ ｅ ａ ｏ ｏ ｓ
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