简易综合参数估计法在电机转子断条检测中的应用
交流电机转子断条故障程度诊断方法的研究
（） ２ 求小 波包 系数 能量 分布 ， 找到 特征变量 系数 。 （ ）对重构 后的特征 能量 系数做快 速傅里 叶变换 ３ 求 它的 幅 频 特性 ，代 人 公 式计 算 可 得 到 转 子 断条 数
… … … … …
（ ）任何 情况下 ： １
．
２ｃ ６ ７ Ｐ 尺
交流 电机 转 子 断条 故 障程度 诊 断方 法 的研 究
周 丽芳 高 曼 ， ，周 丽 兰
（ ． 中南 大 学 信 息科 学 与工 程 学 院 ， 湖 南 长 沙 １
乡 ４０ ０ ） １ ６ ０
４ ０ ８ ；２ 湖 南 省 电力公 司 长 沙 宁 乡电 力局 ，湖 南 宁 １０ ３ ．
・１ ７・ １
构节 点系数 ，可得 出断条 时刻 。 通 过 ＭＡ ＴＩ ＡＢ仿 真 实 验证 明式 （ ） 出 的断 条 ３得
时采集 正常 情况 和转子 断 １根导 条时 的定子 电 流仿 真 信 号 ，分 别经 Ｃ ｉ 小 波包 做 ４层 分 解 ，分 解 尺 度为 ｏｆ ５
数 目比式 （ ） 式 （ ） １和 ２ 更靠 近真 实值 。
２ 仿 真 实 验
３ ，转 子断 １根 导条 时进行 连续 小波 变换 的小波 系数 ２ 如 图 ２ 示 。仿真 信号 小波包 重构 波 形如 图 ３所示 。 所
（ ）转速 波动情况 下 ： ３
一 ± ： ∽Ｒ ｂ
Ｊ 一 Ｒ
。
●●●●●●●●●●● Ｉ ｌ …………………………… ｆ、 ●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●
…
扰 和转子 断条故 障 ，因此 被广 泛应用 于交流 电机 的故 障检测领 域口 。 ］ 对 故障时 的定 子 电流进行 小波包 分解 ，只能得到
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。
基于支持向量机的电机转子断条故障诊断
基于支持向量机的电机转子断条故障诊断
陈理渊;黄进
【期刊名称】《电工技术学报》
【年(卷),期】2006(021)008
【摘要】交流电动机转子断条故障诊断的问题可以归结为模式分类的问题,支持向量机是近几年来涌现的一种新型的针对小样本集合具有较好分类效果的方法.根据断条故障在定子电流谱中产生相应特征分量,本文利用窗提取的方法对定子电流谱进行转换,在不损失故障特征信息的前提下构造低维数特征空间,并在其中用SVM 进行分类.同时针对实际应用中转差率s由于负载的变化而使故障特征频率位置发生变化的问题,分别在恒定负载和变负载条件下进行试验.断条情况为无断条、一根断条、连续两根断条三类,结果表明在恒定负载和变负载条件下都有较高的诊断正确率.同时因为整个诊断过程可以实现自动化,所以可实现在线诊断.
【总页数】5页(P48-52)
【作者】陈理渊;黄进
【作者单位】中南大学信息科学与工程学院,长沙,410083;浙江大学电气工程学院,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TM3
【相关文献】
1.基于骨干微粒群算法和支持向量机的电机转子断条故障诊断 [J], 史丽萍;王攀攀;胡泳军;韩丽
2.基于小波包分析和支持向量机的异步电机转子断条故障诊断 [J], 王旭红;何怡刚
3.基于旋转滤波-矩阵束的异步电机转子断条故障诊断 [J], LIN Zhifang
4.基于虚拟仪器和MCSA技术的电机转子断条故障诊断的研究 [J], 曹庆皎; 王静爽; 王奕卓
5.基于混合遗传算法与小波神经网络的电机转子断条故障诊断方法 [J], 朱明飞;陈兢;方敏
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《大坝与安全)2011年总目次
《 大坝与安全） ０ １ ２ １ 年总 目次
水 口坝 下水位治理工程专栏
水 口坝 下水 位 治理工 程 建设 必要 性分 析论 证 … …… …… …… … …… …… … 扈 晓 雯 ， 汤 喝 ， 芮德繁 （．） ５１
水 口坝下水位治理工程建设方案设计研究………………………………… 扈晓雯， 江金章 ， 于 青， ５ ） 等（． ３ 水 口坝 下水 位 治理 工程 通航 船 闸设 计研 究 …… …… … …… …… … …… …… 扈 晓 雯 ， 继平 ， 侯 薛双运 （．） ５ ７ 水 口坝下水位治理工程通航船闸输水系统设计研究 ………………………………… 扈 晓雯， 继平（． ） 侯 ５ １ １ 水 口坝下水 位 治理 工程 施 工导 流规 划设 计 … …… …… …… …… … …… … …… …… 吴 彬 ， 江金 章 （．６ ５１ ）
下 卧 式 闸 门设 计 … ……… … …… … …… …… …… …… … …… …… … …… … 蒋德 成 ， 朝 晖 ， 万妮 （．） 龙 徐 ６７
朝 阳沟水 库 塑性 混凝 土 防渗墙 设 计 … … …… …… … …… …… …… … …… …… …… …… … … 董 永 立 （．１ ６１）
运 行 管理
物联 网时代 来 临大 坝安 全监 测技 术 的未来 思 考 …… …… … …… …… …… … 毛 良明 ， 沈省 三 ， 肖美 蓉 （．１ １１ ）
坝后 背 管运 行期 温度 影 响研 究 …… … …… …… …… …… … …… … …… …… …… … 徐 福卫 ， 陈海 玉 （ ． ） １１ ４
小 水 电站 按水 位 自动 控制 方法 的研 究 …… …… … …… …… … …… …… …… … …… …… …… 刘加 英 （．０ ３２ ）
转子断条故障检测新方法研究
解为所有子空间 ｆ． ｚ 的正交和的， （Ｅ ） 『 其中 ，
，
为小波函数 ｆ的小波子空间。进一步对小波空 ｆ Ｊ
轻微断条时 ， ± ｓ 频率分量 的幅值相对于厂频 （ ２） １ ｆ
率分量的幅值非常小 （ 二者之约为 Ｏ ２ Ｏ ５ ， ． 一 ． ）同 Ｏ Ｏ ［ 基金项 目］黑龙江省青年基金资助（ ９ —６ ． Ｑ ８２ ）
可用 的分解统一为 ：
＋＝Ｕ ＋ ｆ ｊ ｌ Ｕ ｚ Ｅ
Ｌ） １
提取能够体现故障特征的结点 （４的小波 ４） ， 定义子空间 是函 ‰ｃ 数 ｆ Ｊ 的闭包空间， 妒 层分解 ， 而
是函数 。 的闭包空间 ， ｆ ｃ Ｊ 并令 ｆ满足下面的双尺 ｃ
度方程 ［： ］
１ 前 言
转子断条是笼型异步电动机常见故障之一。 传
时异步电机运行时转差率 ｓ 很小， ± ｓｆ 厂 （ ２） 与． １ 这两 个频率非常接近（ 相差约为 ｌ ５ ｚ ， Ｈ ）因此在直接作
统 的转子断条故 障检测方法是 以傅立 叶变 换作 为
傅立叶频谱分析时 ， 由于栅栏效应 ， 频率分量的泄 ． 厂
均存在严重缺陷 ， 无法识别早期微弱故障信号 。而
电动机转子断条将导致电机运行性能恶化 ， 并且转
子断条故障的发生概率高达 １％ｃ， ０ ￣ 因此必须对其
进行检测 ， 特别是进行早期检测 。这样如何精确检 测 出电机转子断条故障信号就成为一个重要 的问 题。近年来 ， 从傅立叶变换发展起来 的小波与小波
＝
∑ ｆ— ｊ 』ｆ “２ Ｊ ｃ
（） ３
图 １ 转子断条时定子电流仿真信号 ＦＴ Ｆ’ Ｉ
由式（ ） ３可知 ， 小波包分解即是 ＋ｃ 解为 ｆ与 ， ｆ ｃ Ｊ （。 ｔ ） 小 波 包 分 解 算 法 由 ｛ ｝ ｛ Ⅳ 和 ＾ 求 ） ｛ｔ， ｄ￣ Ｊ １ ４ ］ ：
采用p-q变换的感应电动机转子断条故障诊断
采用p-q变换的感应电动机转子断条故障诊断徐懂理;程桂林;侯新贵;李朝生【摘要】转子断条故障是感应电动机的常发故障,故障时定子电流谱中的(1±2s)f 故障特征分量远小于基频分量,易被基频的泄漏所淹没,因此无法准确判别故障的存在,尤其是轻载情况下.针对这一问题,文章提出采用p-q变换进行电动机转子断条故障诊断,分离影响特征量提取的基频信号,使故障特征在频谱中得以凸显,实现感应电动机断条故障的准确检测与诊断.通过理论分析和实验验证表明,该方法能够正确检测出转子断条故障的存在,即使在电机轻载运行时亦具有良好的检测效果.【期刊名称】《电工电能新技术》【年(卷),期】2015(034)009【总页数】5页(P17-21)【关键词】感应电动机;转子断条;p-q变换;故障诊断;MCSA【作者】徐懂理;程桂林;侯新贵;李朝生【作者单位】南京工程学院电力工学院,江苏南京211100;南京工程学院电力工学院,江苏南京211100;南京工程学院电力工学院,江苏南京211100;南京工程学院电力工学院,江苏南京211100【正文语种】中文【中图分类】TM307+.1转子断条故障是电动机最常见的故障类别，约占其故障总量的10% ～15%左右，有着广泛性、突发性、渐进性、高危害性等特点［1，2］。
英国学者 C Hargis等人证实了转子断条故障的产生对供电电流具有调制影响，得出断条故障发生后定子电流中将出现频率为(1±2s)f的额外频率分量的结论(s为转差率)。
基于此特征量提取的分析方法称为定子电流分析法(Motor Current Signal Analysis，MCSA)［1］。
MCSA对稳态定子电流信号进行频谱分析，查找频谱中(1±2s)f频率分量来判断转子有无断条［3］。
但转子轻微断条时，(1±2s)f分量幅值相对于电网频率分量幅值非常小，约为电网频率分量的1%～3%，加之电机稳态运行转差率s很小，使故障特征频率与电网频率非常接近，相差仅约0.5～5Hz，故障特征受主频谱线的影响，FFT分析时存在谱线泄漏和栅栏效应［4，5］，特征会被淹没而难识别，这是目前电动机转子断条故障诊断需解决的一大难题。
转子绕组断股故障的检测与诊断方法
转子绕组断股故障的检测与诊断方法引言：转子绕组断股是旋转机械常见的故障类型之一，其严重影响设备的正常运行。
本文将介绍转子绕组断股故障的检测与诊断方法，以帮助工程师们更好地判断和解决这类问题。
一、故障特征转子绕组断股是指转子绕组中的线圈或线头发生断裂或脱落，导致电机运行时出现异常现象。
这种故障通常表现为以下特征：1. 异常声音：当转子绕组断股时，电机运行中会发出异常的响声，类似于金属摩擦声或破裂声。
2. 异常振动：转子绕组断股会导致电机运行时出现明显的振动，振动频率较高且不规律。
3. 电流异常：转子绕组断股会引起电机运行电流的突变或波动，且通常超出正常范围。
二、故障检测方法1. 视觉检查：通过观察电机转子绕组的外部情况，可以初步判断是否存在断股故障。
对于可视部分，如连接端子、绝缘套管等，应仔细检查是否有明显的断裂、破损或脱落现象。
2. 线圈绝缘测试：利用绝缘电阻测试仪对转子绕组的线圈进行绝缘测试。
正常情况下，绝缘电阻应远远高于设备要求的数值。
若绝缘电阻明显降低，可能意味着转子绕组存在断股故障。
3. 高频电流检测：采用高频电流传感器，测量电机转子轴承处的高频电流信号。
转子绕组断股会导致电机高频电流的波动或增加，从而可通过分析检测到的电流信号来判断故障的存在。
4. 热像仪检测：使用红外热像仪对电机进行热检测。
转子绕组断股会引发电机局部发热现象，通过热像仪可以准确地观察到温度异常区域，从而确定是否存在断股故障。
三、故障诊断方法1. 综合分析：通过以上检测方法获取的数据，综合分析各种信号的变化情况，判断是否存在转子绕组断股故障。
若多种信号都显示出异常，且与转子绕组断股故障有关联，则可以初步确定故障位置。
2. 断股位置定位：通过对电机的开盖检查，可以直接观察到转子绕组是否存在明显断股现象。
同时，对转子绕组进行逐线圈或逐线头的细致观察，以进一步定位故障位置。
3. 断股原因分析：根据实际观察，结合设备运行情况和历史维护记录，综合分析转子绕组断股的可能原因。
基于粒子群优化LS-WSVM的电机断条故障诊断
基于粒子群优化LS-WSVM的电机断条故障诊断许允之;仝年;韩丽;胡堃【摘要】为了准确检测出鼠笼式异步电机的转子断条故障,提出一种基于粒子群优化最小二乘小波支持向量机的诊断方法.首先,利用小波包或经验模态分解法提取出电机定子电流信号的特征向量,将特征向量分为训练集和测试集.再将训练集输入粒子群优化的最小二乘小波支持向量机进行训练,用训练好的最小二乘小渡支持向量机对测试集进行分类.实验结果显示,此方法的故障诊断正确率明显高于最小二乘支持向量机的故障诊断方法.本文将小波分析和支持向量机结合使两者的优势互补,具有强大的泛化能力,为异步电机的转子断条故障诊断提出了一种新的方法.【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(043)001【总页数】6页(P52-57)【关键词】故障诊断;粒子群优化;最小二乘支持向量机;感应电机;转子断条【作者】许允之;仝年;韩丽;胡堃【作者单位】中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221116;华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】TM307.1转子断条是鼠笼式感应电机最主要的故障类别之一，大约占其总故障的10%[1-3]。
电机断条故障较难发现，特别是1根断条的时候。
若任由其发展，将会造成严重的后果。
检测电机断条故障的方法有很多。
如分析定子电流信号来检测故障；利用振动信号中的故障特征频率来检测故障；根据电机转速的波动来检测故障；分析磁场的振动规律来检测故障；分析电机断电后定子残余电压来检测故障等。
由于电机定子电流信号的采集电路简单，故障特征较明显，所以运用各种方法对定子电流进行分析来检测转子断条故障是当前研究的主要方向。
当电机发生转子断条故障时，定子电流中将产生频率为fb=(1±2ks)f1(s为转差率，f1为电网频率)的故障特征分量[2-4]。
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Ｑａ — ｏｇａ ｄＨ ｅｇ ｑａ ｌＥｔｎ ｄｏ ｏ ｅ ｅｅｏｍｅｔ ｏ， ｔ． ｉｏ ｈｎ ｎ ＥＮ ｎ － ｕ ｎｌ ｒ ｒｐｗ ｒ ｖｌｐ ｎ Ｃ ．Ｌｄ ａ Ｈｙ Ｄ
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中 图分 类 号 ： Ｍ ３６ Ｔ ４
文献标识码： Ａ
文 章 编 号 ：６ １ １９ （０ １ （～ ０ ５ ０ １７ — ０ ２２ １ ） １ ０ ０ — ３ ）
０前 言
鼠笼 式 ｊ 相 交 流 电机 因其 结 构 简 单 、 作 可 工 靠， 在生 产生 活 中被 广泛 应用 。尤 其是 ６ｋ 以上 Ｖ及 高 电压 等级 的 电动机 ， 电压高 、 量大 ， 生产 中发 容 在
挥 着重 要作 用 ， 保证 电机 的可 靠运 行有 着 非常 重要
的意义 。
步 电动 机 转 子状 态 的方 法 ， 过 多 年 的发 展 ， 经 已经
取得 了一 些研 究 成果 。根 据转 子 断条 或静 、 态偏 动
心时 ， 隙 中产 生 谐 波磁 通 量 ， 定 子 线 圈 中产 生 气 在
分析 法 和派 克相 量法 ， 过检 测定 子 电流从 而确定 通
解 体 检查 困难 ， 般维 护 仅 限 于定 子 回路 ， 定 子 一 如
绕 组绝 缘 测试 、 流 电阻 测 试 、 承 检查 等 常 规 维 直 轴
护， 而对 转 子检 测 较少 。转 子 断 条后 ， 不及 时 发 现
ｔ ｅｔ ｓ ａ ａｗｅ ｅｐ ｅ ｅ ｔ ， ｏ ｅ ｅ ｅ ｃ ． ｈ ｅ ｔｄ ｔ ｒ ｒ ｓ ｎｅｄ ｆ ｒｒ ｆ ｒ ｎ ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｔｒ ａ ｉ ｇｃ ｒｅ ｔ ｔ ｒ ｓ ｕ ｒｅ － ａ ｅ ｂ ｒ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｅｅ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｎ ｔ ｕ ｒ ｎ ｏ ； ｑ ｉ ｌ ｃ ｇ ａ ； ｏ ｒ ｈ ｎ ｉ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｃ ｉ ｅ ｎ ｍｏ ｖ ｄ ｏ
摘 要： 介绍 了鼠笼式交 流异 步电机转子断条发生 的原 因 、 发展过程 以及 产生的后果 ， 以及基于综合参数估计法 的
鼠笼式异步电动机转 子检测技 术 、 检测试验方法和试 验数据以及该方法在 电机检修 中的意义 。
关键词 ： 交流 电机 ； 鼠笼条 ； 综合参数检测法
Ｔｉ ｅ ｔ ：Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｉ ｌ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｎ ｄ ｔ ｃｉ ｎ ｏ ｒ ｋ ｎ ｂ ｒｉ ｈ ｒ ａｉ ｇ ｃ ｒｅ ｔｍｏ ｏ ／ ｙ Ｚ ｌ ｐ ｉ ｔ ｆｓｍｐ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ａ ａ ｔｒ ｉ ｅｅ ｔ ｆｂ ｏ ｅ ａ ｎ ａ ｅ ｎ ｔ ｕ ｒ ｎ ｔｒ ／ ＨＡＯ ｃ ｏ ｏ ｎ ｂ
赵巧洪 ， ： 等 简易综合参数估计法在电机转子断条检测中的应用
简 缘仑 参数估 计 法 在 电机 书 孑斯 条捡 阅 的应 用
赵 巧 洪 何 能全 ，
（． １ 二滩水电开发有限责任公司， 四川 成都 ６７ ０ ；． １０ ０２二滩开发公司锦屏电厂， 四川 成都 ６ ０３ ） １０ １
占２ ７台｝ ｌ 】 型交 流 鼠笼式 异 步 电机 因其 体 积 大 ， 。大
流， 由正 常 电动 机 的数 学 模 型 ， 过 数 学处 理 得 到 经 多 阶故 障模 型 及其输 出方程 ， 据 已知条 件算 出故 根 障电 阻 ， 该值 与 电动机 标 准转 子 电阻相 比较 即可 将 判 断转 子有 无故 障 。这 种 方法 的缺 点在 于需 要 电 动 机结 构方 面 的大量数 据 ， 而且 计算 复杂 。 （ ） 号 分 析 法 ： 子 电流 检 测— — 使 用 频谱 ２信 定
感 应 电流 ， 以及 它 对供 电频 率 的 调制 作 用 ， 引起 铁 芯振 动 、 矩 和 转 速 等技 术 指 标 和定 、 子 电 阻的 转 转 变化 的特 点 ， 检测 这些 变化 量 ， 为故 障特征 信 号 ， 作 以此进 行故 障诊 断 。常见 的方法 如下 。 （ ） 数估 计法 ： 电 动机在 定 载 、 １参 让 变载 等不 同
的工 作 情 况 下 运 行 ， 时 采 集 定 子 电压 和 定子 电 同
据 某 省 电力 试 验 研 究 所 １９ ～ ９ ７年 对 该 省 ９ ５ １９ １ 个 大 型火 电厂 数千 台大型 高 压 电动 机 的故 障情 １
况 所做 的调查 ，２ １２台故 障电动机 中 ， 转子 断条故 障
和 处理 ， 一定 会 导 致缺 陷进 一 步发 展 ， 最后 引 发转
子大 面积损 坏 或 鼠笼 条脱 落 损坏 定 子 ， 致更 严重 导 的事故 发 生 。如在恒 转 矩负 载下 的转 差率 增 大 ， 定
电动 机转 子故 障 ； 应 电压检 测— — 在 电动机 内部 感 定 子齿 、 子轭 或 在 外 部机 座 上 放 置探 测 线 圈 ， 定 当 电动 机 完 好 时 ， 圈 中 的 感 应 电 压 频 率 为 基 频 频 线