电动机断条故障理论分析
双鼠笼电机笼条断裂分析及处理

双鼠笼电机笼条断裂的原因分析及解决方案×××(××××××发电有限责任公司×××× 044602)摘要:笼条断裂是双鼠笼式电机转子的常见故障,本文通过对××××发电厂#6炉高压电机转子检修时发现的问题及处理方法进行分析和总结。
Abstract: The Cage fracture is a two-squirrel-cage rotor common faults, this paper Douhe by Datang International Power Plant # 6 furnace repair high-pressure rotor and found the problems and treatment methods for analysis and summary。
关键词:双鼠笼,笼条断裂,分析和总结Key words: double-cage, cage of fracture, analysis and summary引言双鼠笼式电机对比单鼠笼电机改善了启动性能,近年来得到广泛应用,但是双鼠笼和单鼠笼电机的共性问题——笼条易断裂至今未得到彻底解决,作者根据××电厂的实践提出新的解决方案。
情况介绍××电厂#6炉配备4台排粉机电机,型号为JS1510_4,电压6000V,电流90.8,功率850KW,功率因数0.89,是兰州或沈阳电机厂1983年左右生产的双鼠笼异步电动机,至今已有27年左右。
在本次#6机组炉侧高压电机检修中发现,排粉机电机转子存在不同程度的鼠笼条断裂现象,最严重的断条达20根,并且断条位置都在外笼。
笼条断裂原因分析一)频繁启动。
启动时电流是平时的5~~7倍,此时,笼条因受到较大的感应电流而迅速升温,材质强度下降,热应力增加,再加上电磁扭矩的作用,使笼条产生较大的剪切力和离心力,频繁启动使笼条频繁受到上述力的作用,很容易达到疲劳极限,导致笼条断裂。
电动机常见故障分析及处理

电动机常见故障分析及处理(案列)(总6页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-项目:排除电动机常见故障学习目的掌握排除电动机常见故障方法工作准备电动机一台,万用表、电桥、常用电动工具操作步骤电源接通后,电动机不转,熔丝烧断运作中的电动机要严格按照国家相关质量标准进行检查以确保电动机的正常使用,运作的电动机与被拖动的设备位置要恰当,保证运行的稳定性,不能有晃动,保证通风性能良好。
有些电动机因为各种原因需要经常的挪动,搬运等,对于这种电动机要加强日常的维护和检查,保证电动机运转的稳定性。
1、事故现象:原因分析:1)缺一相电源,或定子绕组一接反。
2)定子绕组相间短路。
3)定子绕组接地。
4)定子绕组接线错误。
5)熔丝截面过小。
6)电源线短路或接地。
故障判断:1)首先可用万用表电阻档检查电源开关三相触头是否可靠闭合。
2)如开关正常则用双臂电桥来测量电机定子绕组相间直阻,以判定定子绕组是否完好。
3)如电机直阻正常可用摇表测量电机定子绕组和电源线对地绝缘电阻,判断电源线或电机是否发生接地故障。
4)如电机定子和电源线绝缘均正常则检查电机电源熔丝(如有)所标熔断电流同电机功率是否相匹配。
5)如以上检查均正常则应考虑电机定子绕组是否接反,如怀疑绕组接反可使用直流法重新判定绕组首尾端。
处理方法:1)检修故障开关触头,消除缺相。
2)查出短路点,并修复。
3)消除接地。
4)查出误接,改正之。
5)换较粗的熔丝。
6)重换电源线。
2、事故现象:通电后电动机不转动,有嗡嗡声原因分析:1)定子、转子绕组断路或电源一相无电。
2)绕组引出线首末接错,或绕组内部接反。
3)电源回路接点松动,接触电阻大。
4)负载过大,或转子被卡住。
5)电源电压过低。
6)小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬。
7)轴承卡住。
故障判断:1)首先可用万用表电压档检查三相电源是否电压过低或有缺相。
2)如电源电压正常则用双臂电桥来测量电机定子绕组相间直阻,以判定定子绕组是否完好。
意制笼型高压异步电动机转子断条故障的技术处理

自冷散热。转子轴伸侧转轴装有金属风扇。 该型号高压电动机 自 投入生产 以后, 故障频出。 投入运营后, 运行周期短, 拆卸维修, 发现主要故障现象:
() 分笼 条 在 端 部 短 路 铜环 铜 焊 处 出现 裂 纹 1部 甚 至完 全开 裂脱 焊 ;2部分 笼条 伸 出转子 铁心 部 分 () 出现开 裂 断条 , 的虽未 开裂 , 出现 “ V” () 有 但 缺 t;3 电 机 正 常运行 时 , 噪声 等级 高 。
的产 生往 往 与受 力振 动 密 不 可 分 的 , 子笼 条 在起 转 动和运 行 中不断 受 到 上 述 6种 因素 的影 响 , 生振 产 动噪声 是 不 可避 免 的 。另 笼 条 端 部 所 形 成 的这 种 “ 排热 风 扇” 随 电机高 速旋转 时 , 在 空气 质点 受到“ 风
一
图 1 热膨胀 造成的影响
38 —
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2O . o 1 O 7N .
意制笼型高压 异步电动机转 子断条故 障的技术处理
热膨胀之后 的示意 图。
( )离心 力 的作用 2
笼条在起动过程 中不仅受 到上述作用力 的影
响 , 受到 电磁 径 向力 的影 响 , 笼条 弯 曲变形 L 。 还 使 l j
8 4 F Y
意大利 I LA O制造厂于 18 年生产 的高压 T IN A 95
异 步 电动机 , 其铭 牌 主要技 术 数据 如下 表所列 :
额定 额定 额定 额定 频 绝 型号 功 率 相 功率 接 缘 数 电压 电流 转 速 H 因数 法 z 等
k W V A rⅡi / l n 级
Q N 0 4 1 3 50 o 6 9 1 U 50 4 o 4 9
电动机常见故障分析

2 .故障排除①查明断点予以修复;②检查绕组极性;判断绕组末端是否正确;③紧 固松动的接线螺丝,用万用表判断各接头是否假接,予以修复;④减载或查出并消除机械 故障,⑤检查是还把规定的面接法误接为 Y;是否由于电源导线过细使压降过大,予以纠 正,⑥重新装配使之灵活;更换合格油脂;⑦修复轴承。
1 .故障原因①缺一相电源,或定干线圈一相反接;②定子绕组相间短路;③定子绕 组接地;④定子绕组接线错误;⑤熔丝截面过小;⑤电源线短路或接地。
2 .故障排除①检查刀闸是否有一相未合好,可电源回路有一相断线;消除反接故障; ②查出短路点,予以修复;③消除接地;④查出误接,予以更正;⑤更换熔丝;③消除接 地点。
1 .故障原因①电源电压过低;②面接法电机误接为 Y;③笼型转子开焊或断裂;④ 定转子局部线圈错接、接反;③修复电机绕组时增加匝数过多;⑤电机过载。
2 .故障排除①测量电源电压,设法改善;②纠正接法;③检查开焊和断点并修复; ④查出误接处,予以改正;⑤恢复正确匝数;⑥减载。
1 .故障原因①重绕时,定子三相绕组匝数不相等;②绕组首尾端接错;③电源电压 不平衡;④绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。
三相异步电动机应用广泛,但通过长期运行后,会发生各种故障,及时判断故障原因, 进行相应处理,是防止故障扩大,保证设备正常运行的一项重要的工作。
1 .故障原因①电源未通(至少两相未通);②熔丝熔断(至少两相熔断);③过流 继电器调得过小;④控制设备接线错误。
2 .故障排除①检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,修复;②检查熔丝 型号、熔断原因,换新熔丝;③调节继电器整定值与电动机配合;④改正接线。
电动机常见故障原因分析及解决办法

电动机常见故障原因分析及解决办法电机检查接线电动机的接线是电机安装中一项十分重要的工作,接线前应先了解设计图纸的接线电路图,接线时可按电动机接线盒内的接线图接线。
接线的方法各有不同。
直流电动机的接线一般在接线盒的盖子上示意有电路图,可以根据励磁形式和负载转向要求来选择其接线图。
除被拖动的负载对转向有严格要求外,交流电动机的接线即使各相接反时,只会使电动机反转,而不会损坏电动机。
但是,直流电动机的励磁绕组和电枢绕组如果相互间接反,就可能使电机电枢带电时,励磁绕组不带电而失磁,使电机空载时可能飞车,重载时烧坏转子。
因此,直流电动机的电枢绕组和励磁绕组的外部接线绝对不可相互间接错。
电动机的外接线。
电动机接外部电线之前,应先检查端盖内的各个绕组引出端是否有松动现象,当内部引出线的压接螺丝上紧之后,才能按要求的接线方法连结短路片,并压接外部线。
电动机在接线之前,还应检查电动机的绝缘,最好在接线之前完成对电动机的单体调试检查,当电动机符合现行规范要求时,再接外部线。
一般低压电动机的绝缘电阻要求大于0.5MΩ,摇表使用500V。
电动机安装和接线完毕之后,电动机试运转前,应主要进行下列检查:(1)土建清扫整理完毕;(2)电动机单体安装、检查结束;(3)电动机控制回路等二次电路的调试完毕,工作正常;(4)搬动电动机转子时,转动灵活,无碰卡现象;(5)电动机主回路系统的全部接线固定牢固,无任何松动;(6)其他附属系统齐全合格。
在上述六条中,安装电工应特别重视第五条,这里所述的主回路系统是指自配电柜的电源输入至电动机接线柱的全部主电路接线,都要连结牢固。
(http://www.diango 版权所有)即每个刀开关、空气开关、接触器、熔断器和热继电器,配电柜端子排的各个上、下接点及电动机接线均要压接牢靠,才能保证电动机可靠安全运行,否则,就有烧坏电动机的危险。
电动机在试运转时,要监视电动机的电流是否超过规定值,并作记录。
鼠笼式电动机转子笼条断裂开焊故障

鼠笼式电动机转子笼条断裂开焊故障一、笼条断裂开焊故障的特征1、笼条断裂的断口呈疲劳断口。
2、笼条断裂的发生与笼条在转子铁芯槽内的夹紧程度密切相关,在槽内松动的笼条容易发生断裂。
3、一台新电动机发生笼条断裂的起始时间与运行启动次数直接相关。
启动频繁的,笼条断裂发生的时间就早,启动次数少的笼条断裂发生的时间就晚。
笼条断裂故障多发生在电动机启动过程中。
4、笼条断裂多发生在端环(短路环)附近,且与笼条和端环的焊接工艺质量密切相关。
有的笼条开焊处检修焊补后,运行不久就开焊。
5、双笼电动机笼条开焊或断裂一般都是从外笼开始,如未能及时发现和处理,则会很快扩大到整个转子,以致损坏整台电动机。
6、高压电动机,转子笼条断裂在不解体情况下,通常不易被发现,但却常常伴随一些症状发生,比如产生一定的振动,这种振动是由于转子笼条断裂后,原来的电机定子、转子电磁拉力产生不平衡。
虽然有时通过调整动平衡能使振动得到暂时消减,但维持不了多久,出现新的断条时,振动又会加大。
此外,仔细观察断条处,可以看到微弱的放电弧光。
7、笼条开焊断裂故障多发生在磨煤机等负荷重、启动频繁的拖动电动机上。
电动机笼条截面和端环尺寸偏小的电动机笼条容易产生开焊和断裂。
据调查分析,我国JSQ158-6电动机外笼条直径为Φ8—Φ12,易开断,而国外同容量电机笼条直径约16mm,电流密度〈1A/mm2,不易开焊断裂。
二、笼条断裂应力分析从上述笼条断裂的特征可以得出电动机笼条的开焊和断裂主要发生在电动机启动过程中,笼条所受的应力超过了笼条的机械强度。
笼条的断裂应力包括静态应力和交变应力两个分量,主要包括:1、热应力。
在启动过程中,笼条和端环将流过很大的启动电流,其值可达额定电流的5—7倍(双笼式电动机启动过程中,外笼条和外端环将流过很大的启动电流)。
由此而产生的损耗可使笼条和端环产生200—300℃的温度,从而使端环产生相当大的热变形。
端环的热变形将使笼条受到一个弯曲应力。
笼型异步电动机转子断条故障诊断技术

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20 0 6年 第 2 卷 第 3期 1 ( 第7 期) 总 6
文章 编 号 : 10 —64 (0 6 0 0 5 5 8 2 0 )3—0 1 3 0—0 4
电 力 学
报
Vo . 1 No 3 2 0 12 . 0 6
J OURNAL OF ECTRI P EL C OWER
力下降, 运行性能恶化 , 一旦发生 , 不仅会损坏电动
机本身, 而且 会 影 响整 个 生 产 系 统 , 至 会 危 及 人 甚
身 安全 , 成 巨大 的经 济损 失 和恶 劣 的社 会 影 造
响【 。 因此 必须 对其进 行 检 测 , 别是 进 行早 期 检 2 J 特
测, 早期检测 系统可以在故 障发生初期 及时告警 ,
作 者简介 : 安永红 (9 7一)男 , 16 , 湖北钟祥人 , 硕士研 究生, 小波理论及应用 ; 夏昌浩 (9 5一)男 , 16 , 湖北江陵人 , 副教授 , 士生导师 , 硕 检测与 自控 , 智能信号处理。
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第3 期
安永红等 : 笼型异步电动机转子断条故障诊断技术
笼型 异 步 电动 机 转 子 断条 故 障诊 断技 术
安 永 红 , 夏 昌浩
( 三峡 大学 , 宜昌 湖北 4 30 ) 4 0 2
Te h q s o o n Ro o r Fa tDi g o i r c ni ue fBr ke t r Ba ul a n ss Fo S uir lCa e I d c i n M o o q r e g n u to t r
鼠笼型电机转子断条故障的解决措施

鼠笼型电机转子断条故障的解决措施(1)鼠笼型转子断条故障现象及其产生的原因转子断条会使电动机启动困难,电动机运转时发出强烈的周期性电磁噪声和振动,三相电流表指针抖动,电动机带负荷能力降低,转速下降。
产生转子断条的原因有:制造质量差;电动机启动频繁;操作不当;频繁作正、反转运行等造成剧烈冲击而致使转子损坏。
(2)转子断条的检查方法转子断条的检查方法如下:①外观检查法在电动机运行时,假设转子及定子的间隙处有火花出现,那么说明转子有断条现象。
也可以通过观察电流表指针有无抖动、电动机转速和带负荷能力等加以判断,然后抽出转子,寻找断路点。
②电流检测法用三相调压器对定子绕组施加低压电源进展检查〔额定电压为380V的电动机,可施加100V左右的电压〕。
在一相中串入一只电流表,用手使转子慢慢转动,如果转子鼠笼条是完好的,那么电流表只有均匀的微弱摆动;如果转子断条,那么电漉表就会出现指针突然下降的现象。
③用探测器检查将电动机拆开,取出转子,用电磁感应法测定转子断条位置。
如果鼠笼条是完好的,那么毫伏表读数较小;如果转子断条,那么读数将变大。
④用铁粉检查在转子两端环上通入低压大电流,将铁粉撒在转子外表。
由于电流通过鼠笼条产生磁场,将吸引铁粉。
如发现某一根鼠笼条周围铁粉很少,那么该处即为断条。
(3)处理方法根据断条的不同情况,采取不同的修理方法。
①如果是铜条,并且断条发生在端部〔槽内局部不易断裂〕,可在断裂处打成坡口,用银焊焊接。
焊接前应用水浇湿的耐火石棉等物将铁芯保护好,以免高温烧伤铁芯。
②如果是铸铝转子,且断条较多不能使用,可将铝条熔化后再重新铸铝或换为紫铜条。
熔铝前先车掉两端的铝端环,用夹具将铁芯夹紧。
熔铝的方法可以用工业烧碱〔氢氧化钠〕来腐蚀铝条,将转子浸入浓度为10% - 30%的碱液中,然后将碱液加热到80—100℃。
直至铝条熔化为止〔一般需经7~8 h〕,然后取出转子用水冲洗,并立即投入到浓度为0.25%的工业用冰醋酸溶液中煮沸,以中和剩余碱液,再放入开水中煮沸1~2 h,取出后用水冲洗再烘干。
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利用连续细化的傅里叶变换方法,通过对异步电动机稳态运行时定子电流进行分析,提出了用傅里叶变换的结果作为参考信号以抵消基波1f 分量的方法,解决了傅里叶变换时1f 分量的泄漏淹没()121f s -分量这以问题。
该方法可用于电动机转子故障的在线检测,并可成功应用于嵌入式在线监测仪的研制。
三相异步电动机由于结构简单、价格低廉、运行可靠,在电力、冶金、石油、化工、机械等领域得到广泛应用。
由于工作环境恶劣或者电动机频繁启动等原因,转子导条或者端环经常会发生开焊和断裂等故障。
这种故障通常先有1~2根,而后发展成多根,以至出力下降,最后带不动负荷而停机。
对电动机进行在线检测,提前发现电动机的故障隐患及早采取相应措施,以减少或者避免恶性故障的发生。
目前常用的转子断条在线检测方法是对稳态的定子电流信号直接进行频谱分析,根据频谱中是否存在()121f s -的附加分量来判断转子有无断条。
但由于()121f s -分量的绝对幅值很小,并且异步电动机运行时转差率s 很小,频率()121f s -与1f 非常接近,用快速傅里叶变换直接作频谱分析时,基波1f 频率分量的泄漏会淹没()121f s -频率分量,因而使检测()121f s -频率分量是否存在变得非常困难。
本文采用快速傅里叶变换的方法,通过快速傅里叶变换得到电动机断条时信号的频谱,为了抵消基频50Hz 频谱图由于频谱泄漏对故障信号频谱的淹没,将电动机断条故障时的信号经自适应陷波器处理,以滤除工频50Hz 对特征分量的影响。
第一章绪论1 引言2 电动机转子断条故障的现状与课题意义3 本文的主要研究方法法与研究内容第二章电动机的结构与工作原理2.1 电动机结构及原理分析2.1.1 组成结构2.1.2 转子的结构、定子的结构2.1.3 电动机工作原理分析2.2 电动机断条故障的原理2.2.1转子断条原因2.2.2转子断条常见现象2.2.3断条原因分析第三章快速傅里叶变换与MATLAB实现3.1 MATLAB简介3.2 快速傅里叶变换的数字实验3.3 本章小结第四章自适应陷波器原理4.1 原理分析4.2 基于LMS算法的MATLAB实现4.3 用MATLAB程序实现LMS算法4.4 本章小结第五章电动机断条故障理论分析5.1 电动机断条故障理论分析5.1.1异步电动机转子断条故障时定子电流的特点 5.1.2电动机断条故障理论分析程序流程图5.1.3理论仿真波形及其分析5.2 理论仿真波形与分析5.3 本章小结参考文献附录致谢第一章绪论本章主要介绍的是:引言、异步电动机转子断条故障诊断方法的研究现状与研究意义和本文的主要研究方法与主要所做的工作。
1 引言据不完全统计,目前全国运行的电动机数量超过6000万台,占电网用电量的70%以上,是工农业生产中应用最为广泛的动力设备。
全国每年烧毁电动机数量约300万台,容量在10亿kW以上。
每年仅电动机在烧毁过程中就耗电数亿万度,修理费高达数100亿元。
由于电动机故障造成停工停产损失更是难以估计。
由于开发先进可靠的电动机状态监测与故障诊断系统,具有极其广阔的应用前景。
在当代社会中,电动机已成为工农业生产中的主要传动机械。
随着现代科学技术的进步和生产的发展,电动机的容量不断增大,由它所组成的系统的规模越来越大,构成也越来越复杂。
然而由于工作环境的复杂,或者电动机频繁启动等原因,电动机转子断条故障等时有发生,故对其可靠性要求也越来越高。
传统的电动机故障诊断方法,需要建立精确的数学模型、有效的状态估计或参数估计、适当的统计决策方法等。
这些前提条件使得传统的电动机故障诊断具有相当的局限性。
针对传统检测方法的以上缺陷,有必要对电动机转子工作情况进行更先进及时的监测,以防造成重大损失。
大容量的笼型异步电动机广泛应用在电力系统中,如发电厂的给水泵、送风机、送粉机、磨煤机等。
当电动机转子发生导条或端环断裂时(简称断条)早期故障后,断条可能会逐渐伸出转子槽外,并导致转子断条刮坏定子绕组绝缘的故障,造成严重的经济损失。
2 电动机转子断条故障诊断的现状与课题意义电动机转子断条故障诊断的准确及时对保证生产安全平稳、避免人员、财产的巨大损失具有重要的意义。
近年来,针对电动机转子断条故障诊断的方法不断出现:神经网络、D2S证据理论、融合技术都在这一领域得到应用。
由于故障电动机单一信号中谐波成分比较复杂,对于重要场合的电动机采用多个监测量的综合诊断和多种诊断方法的综合运用是未来的一个发展趋势。
随着现代科学技术的进步和生产的不断发展,电机在生产中发挥着越来越重要的作用。
电机故障不仅会损坏电机本身,而且会影响整个系统的正常工作,甚至危机人身安全,造成巨大的经济损失。
通过对常见故障的诊断和分析,可以及早发现故障和预防故障的进一步恶化,减少突发事故造成的停产损失,并为实现状态检修创造条件。
电机发生故障,故障信号中往往含有大量的时变、短时冲击、突发性质的成分,传统的信号分析方法如Fourier变换无能为力,不能有效地提取出电机的故障特征。
在电机测试领域,当测试信号为非平稳信号时,应用Fourier变换也不能得到有效的分析结果。
小波变换作为一种时频分析方法,它在时频域都具有表征信号局部特征的能力,能通过时频窗灵活变换并突出信号的不同频率成分。
考虑到小波变换处理非平稳信号的优越性,本文研究如何将小波变换应用于电机故障诊断和电机测试中。
本论文主要做了一下工作国内外学者在异步电动机的状态监测与故障诊断领域做了大量的工作,提出了各种监测与诊断方法。
电动机转子断条故障的几种诊断方法有一下几种:【1】基于定子电流分析的故障诊断方法【2】基于气隙转矩的分析方法:当电动机转子出现断条故障时,转子旋转磁场可分解为正、负序分量。
正序分量和正常时的情况一样,与电动机定子磁场相互形成一恒值转矩;负序磁场和定子旋转作用将会形成一谐波转矩,其频率为sf2,这样就避免了工频的频谱泄露淹没故障特征分量。
但由于测试装置带来的误差,采集到的电动机电压、电流中含有微弱的波动成分,这些波动成分对磁链数值的影响很大,造成电动机转矩强烈的波动,从而导致该方法的优越性大减。
【3】基于电动机失电定子残余电压的分析方法:这种方法的突出优点在于—对电动机进行故障诊断不受电源不完善的影响,且它是从电动机本身进行测试,不受负载的影响。
但是,在电动机失电后,转子电流会很快衰减,故它对失电残压的影响也很快减小,这便给失电残压的信号检测带来影响。
【4】基于定子电流的Hilbert变换:这一方法主要是通过将信号的Hilbert 变换定义到复平面上(Hilbert模式),通过对比转子正常情况和转子断条情况,得出定子电流信号在转子正常情况下为一圆形,而转子断条情况下为一圆环形这一结论。
并利用图形缩放技术进行观察,从而得出电动机转子有无断条故障的诊断结果。
【5】基于小波脊线的转子断条特征频率提取:小波变换具有自适应多尺度分频特性,可以将多频率分量混合信号按尺度对应的频带依次分离开来,分别得出相应频率成分的幅值和相位信息。
在采用小波脊线提取信号瞬时特性频率时,选取不同的尺度迭代初值,即可以提取所需要的时频脊线,进而给出转子故障特征在电动机启动过程中的变化曲线。
异步电动机检测是通过应用先进的技术手段,在线监测异步电动机相关运行参数(如电压、电路、磁通、转速、温度、振动、局部放电等),判断其是否正常状态,以确定合理的检修方案,从而达到避免事故停机、提高设备运行可靠性、降低维修费用的目的。
3 本文的主要研究方法法与研究内容本文的主要研究方法是通过傅立叶变换对电动机定子电流进行分析提取出故障特征分量,由于存在50Hz的工频干扰,需经自适应陷波器,以滤除50Hz 的工频干扰,更好的提取出特征分量。
对于三相鼠笼式异步电动机断条故障诊断的方法目前有很多种,常用的有傅里叶变换方法、基于小波变换的诊断方法、温升诊断方法、输出功率诊断方法、Park变换方法、神经网络诊断方法、基于自适应陷波器的诊断方法等,通过对国内、外关于鼠笼式异步电动机断条故障诊断文献的总结,可知目前基于小波包变换的电动机断条故障方法最为前沿,通过以上几种方法的比较以及本人所学知识的程度和能力的限制,本文所采用的诊断方法是傅里叶变换和自适应陷波器相结合,来提取电动机断条的特征分量。
本文的主要的研究内容如下:(1)实验系统的理论性研究。
在分析电动机结构、原理及断条原理、原因的基础上,根据断条特征分量与基波分量的特征,对实验信号进行了接近实际信号的模拟,并得出了理论性的波形与分析。
(2)通过在对常用的傅里叶变换在信号处理中存在的局限性进行分析的基础上,引入了自适应陷波器这一分析方法,来实现电动机断条故障的诊断(即特征分量的提取)。
(3)实验结果及其分析。
在这一部分,主要针对断条的基频与特征分量的特征进行了实验数据的故障诊断,通过分析诊断结果及仿真波形,得出了所用方法的可行性与可靠性。
第二章电动机的结构与工作原理1 电动机结构及原理分析1.1 组成结构三相异步电动机的种类很多,但各类三相异步电动机的基本结构是相同的,它们都由定子和转子这两大基本部分组成,在定子和转子之间具有一定的气隙。
此外,还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件,如下图2-1所示:图2-1封闭式三相笼型异步电动机结构图1—轴承;2—前端盖;3—转轴;4—接线盒;5—吊环;6—定子铁心;7—转子;8—定子绕组;9—机座;10—后端盖;11—风罩;12—风扇1.2 转子的结构、定子的结构★转子部分转子是电动机的转动部分,作用是带动其他机械设备旋转。
转子由转子铁心、转轴和转子绕组三部分组成。
(1)转子铁心转子铁心是用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的,通常套在转轴上,其作用和定子铁心相同,即:一方面作为电动机磁路的一部分,另一方面用来安放转子绕组。
(2)转子绕组异步电动机的转子绕组一般有两种形式即:绕线形与笼形两种,故而可将异步电动机分为绕线转子异步电动机与笼形转子异步电动机。
①绕线形绕组它与定子绕组一样也是一个三相绕组,通常的连接形式是星形连接,其中的三相引出线分别接到转轴上的三个与转轴绝缘的集电环上,通过电刷装置与外电路相连,因此在转子电路中串接电阻或电动势用以改善电动机的运行性能是可行的,见图2-2所示。
1—集电环;2—电刷;3—变阻器图2-2绕线形转子与外加变阻器的连接②笼形绕组笼型绕组的转子如图2-3所示。
在转子铁心的每一个槽中插入一根铜条,在铜条两端各用一个铜环(称为端环)把导条连接起来,称为铜排转子,如图(a)所示。
也可用铸铝的方法,把转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成,称为铸铝转子,如图(b)所示。
通常情况下100kW以下的异步电动机采用铸铝转子。
(a)铜排转子 (b) 铸铝转子图2-3笼形转子绕组★定子部分三相电动机的定子是用来产生旋转磁场的。