异步电机转子故障诊断综述
异步电动机的状态监测与故障诊断技术综述
异步电动机的状态监测与故障诊断技术综
述
异步电动机是工业生产中常用的一种电动机，其具有结构简单、可靠性高、维护成本低等优点，因此被广泛应用于各种机械设备中。
然而，由于其工作环境复杂，使用寿命长，容易出现各种故障，因此需要对其进行状态监测与故障诊断。
异步电动机的状态监测主要包括振动、温度、电流、功率因数等方面的监测。
其中，振动是最常用的一种监测方式，通过振动传感器对电动机的振动进行监测，可以判断电动机的运行状态是否正常。
温度监测可以通过温度传感器对电动机的温度进行监测，可以判断电动机是否存在过热等问题。
电流监测可以通过电流传感器对电动机的电流进行监测，可以判断电动机是否存在过载等问题。
功率因数监测可以通过功率因数仪对电动机的功率因数进行监测，可以判断电动机是否存在功率因数低等问题。
异步电动机的故障诊断主要包括轴承故障、绕组故障、转子故障等方面的诊断。
其中，轴承故障是最常见的一种故障，可以通过振动信号分析、声音信号分析等方式进行诊断。
绕组故障可以通过电流信号分析、绝缘电阻测试等方式进行诊断。
转子故障可以通过电流信号分析、转子电阻测试等方式进行诊断。
异步电动机的状态监测与故障诊断技术是保障电动机正常运行的重要手段，可以有效地提高电动机的可靠性和使用寿命，降低维护成
本，对于工业生产具有重要的意义。
电机转子故障诊断分析
电机转子故障诊断分析1 前言电机是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,电机的容量不断增大,所组成的系统的规模越来越大,构成也越来越复杂。
但由于工作环境复杂,或者电机频繁起动等原因,电机转子断条等故障时有发生,对其可靠性要求也越来越高。
传统的电机故障诊断方法,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,有必要对电机转子工作情况进行更先进及时监测,以防造成重大损失。
异步电动机故障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、电流、磁通、转速、温度、振动、局部放电等),判断其是否处于正常状态,以确定合理检修方案,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。
2 电机转子断条故障转子断条故障是指异步电动机转子导条断裂(端环开裂)故障。
异步电动机在运行过程中,转子导条受到径向点磁力、旋转点磁力、离心力、热弯曲挠度力等交变应力的作用,加之转子制造缺陷,导致断条故障。
在冷却效果较差时,起动电流产生的热应力和机械应力较大。
当在重载和频繁起动情况下,笼条与端环焊接处是经常发生断裂的部位。
一般过程如下:(1)在即将断裂的部位经常出现过热,很高的热应力或机械应力。
(2)达到疲劳极限时笼条断裂,并产生电弧。
(3)在继续起动时,相邻的笼条通过更大的电流,并承受更大的机械和热应力。
(4)造成更多笼条断裂,故障范围扩大;产生较大的单边磁拉力,使电机产生振动、噪声;定子电流摆动和温升增加,转速波动。
3 神经网络技术在电机转子断条故障诊断的应用人工神经元的信息处理分三个部分,首先完成输入信号与神经元联接强度内运算,然后再将其结果通过激活函数(如Sigmond函数),再经过阀值函数判决,如果输出值大于阀值,则该神经元被激活否则处于抑制状态。
神经元按一定模式连接成网络型,神经元之间的连接权值的大小反应信号传递的强弱。
三相笼型异步电动机转子故障及诊断
步 电机转 子进 行 安 全 可 靠 的故 障检 测 和 诊 断 ， 以 避免 故障扩 大造成 的设备 损 坏 和经 济 损失 。对 鼠 笼式异 步 电动 机 而 言 ， 电动 机 频 繁 起 动或 过 载 若 运行 ， 会使 转 子 承 受 很 大 的 应 力 。这 种 应 力 长 期
作 用 ， 子导 条和端 环 易产 生 疲 劳 ， 渐 发 生 断裂 转 逐
ｄ ｌ ｃｉｎ ｏ ｎ ｕ ｔｏ ｔｒ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｏｖ ｈ ｒ ｋ ｎ ｐ ｏ ｌ ｍ ｆｔ ｅ ｒ ｔｒｏ ｑ ｉｒ ｌ— ｃ ｇ ｎ ｕ ・ ｅｅ ｔｏ ｆｉ ｄ ｃｉ ｎ ｍｏ ｏ ｓｉ ｒ ｅ ｏ ｓ ｌ ｅｔ ｅ ｂ ｏ ｅ ｒ ｂ ｅ ｏ ｈ ｏｏ ｆｓ ｕ ｒｅ — ａ ｅ ｉ ｄ ｃ－ ｔｏ ｔｒ ｈｉ ａ ｅ ｎ ｌ ｚ ｓａ ｄ ｓａｅ ｈｅｄｉ ｅ ｅ ｉｇ ｏ ｉ ｔ ｄ ｆｔ ｅｂｒｋ ｎ ｒ ｔ ｒｂ ｒｏ ｎ ｉ ｎ ｍｏｏ ．Ｔ ｓｐ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｎ ｔｔ ｓｔ ｆ ｒ ｎｔｄａ ｎ ｓｓｍｅｈｏ ｓｏ ｈ ｏ ｅ ｏｏ ａ ｆｉ — ｆ ｄ ｃ ｉｎ ｍｏ ｏ ，ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｔ ｈ ｄ ａ ｔｇ ｓ ａ ｄ ｄ ｓ ｄ ａ ｔ ｇ ｓｏ ｆｅ ｅ ｔｍｅ ｈ ｄｓ ｕ ｔ ｔｒ ｎ ｒ ｓ ｎ ｓ ｔ ｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｉａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆｄｉ ｒ ｎ ｔ ｏ ． ｏ ｆ Ｋｅ ｙＷ ｏ ｄｓ：ｎ ｕ ｔ ｎ ｍｏｏ ；ｒ ｔｒｆ ｕ ｔ ａ ｌ ｄ ｔｃ ｉｎ；ｄ ａ ｎ ｓｓｍｅ ｈ ｄ ｒ Ｉ ｄ ｃ ｉ ｔ ｒ ｏ ｏ ａ ｌ；ｆ ｕ ｔ ｅｅ ｔ ｏ ｏ ｉ ｇ ｏ ｉ ｔ ｏ
Ｓｕ ｃ ｉ ｎ Ｆｕ ａ ，Ｚｈ ｎ ａ ｇ Ｃｈｕ ｙ ｎ ｎａ
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基于定子电流的异步电动机转子故障诊断方法综述
１ 常见 转 子 故 障
Hale Waihona Puke 作 Ｆｕ ｅ 分析容易被淹没 ， ｏｒ ｒ ｉ 从而降低了故 障诊断 的 灵 敏度 。在 此 状 况 下 ， 种 基 于定 子 电 流 的 故 障 特 各 对 鼠笼式 异 步 电动 机 而 言 ， 电机 频 繁 启 动 或 征 提取方 法 得 到 了大量 研究 。 若
２ 基于定子 电流 的转 子故障诊断
２ １ 转 子故 障诊 断原理 ．
件准确抵消定子电流中． 频率分量 ， 从根本上解决
了． 频 率 分 量 的泄 漏 而 淹 没 （ ２ ） 频 率分 量 这 １— ｓ．
一
问题 ， 有效 地对 电机转 子故 障进 行 了诊 断 ， 大 致 并
当电机 出现 转 子 故 障 时 ， 然 在 气 隙 中引 起 谐 可 以估 算 出转子 断条 数 目。 必
． 工作 环 境 恶 劣 或 电机 频 繁启 动 等原 因 ， 子 经 常发 ２ ２ 转 子故 障诊 断 方 法 转
生故 障 ， 造成 了很 大 的 经 济损 失 。为 了预 防此 类 故
当转子出现断条 、 端环断裂等故障时， 会在定子
障的发 生 ， 内外 学者 做 了大 量 的研 究 工 作 ， 出 了 国 提 电流 中产生 一个 频 率 为 （ ２ ） 的 特 征 分量 （ 为 １— ｓ． ｓ
各种转子故障诊断方法 。由于定子电流信号容易采 转差率 为基波频率 ）通过频谱分析 ， ， 看是 否含有
集 ， 障监测 可 做 成 非 侵 入 式 ， 此 ， 子 电流 方 法 该 分量 来判 断转 子 有 无 故 障 。然 而 ， 于 （ 故 因 定 由 １—２） ｓ 在 电机转 子故 障诊 断 中得 到 了普遍 的应 用 。 频 率 分 量 的 幅值 相对 于基 频 分 量 幅值 较 小 ， 单 地 简
鼠笼异步电动机常见故障的分析与诊断
鼠笼异步电动机常见故障的分析与诊断作者：吴俊复来源：《报刊荟萃（下）》2017年第12期摘要：本文针对鼠笼异步电动机的常见故障，以及故障的诊断方法进行了详细研究。
分别从定子铁芯、绕组绝缘、鼠笼转子、转子轴承等方面对常见故障进行了分析，并针对不同故障进行了有效地处理。
在故障诊断方法中，对局部放电检测、断相故障保护、过载故障保护进行了具体地分析与介绍。
以进行电动机综合故障诊断。
关键词：鼠笼异步电动机；故障分析；故障诊断1鼠笼异步电动机常见故障的分析1.1 定子铁心故障除了制造过程本身存在的问题外，定子铁心故障大多是由穿转子过程中的损伤或电机摩擦、剧烈振动导致的片间绝缘损坏造成的，多发生在齿顶部分。
由于鼠笼电动机气隙较小，装配不当、轴承磨损、转轴弯曲及单边磁拉力等都可能造成定转子相摩擦，损坏绝缘。
这种故障的征兆是空载电流加大，振动和噪声增大，出现大的环路电流，铁心温度升高，同时绝缘材料出现高温分解现象。
由于通过铁损试验可以及时发现隐患，因此该故障实际上较少发生。
1.2绕组绝缘故障电机本身在机械和电气方面最为薄弱的部分之一就是绝缘系统，绕组绝缘老化、磨损、过热、受潮、污染及机械和电磁应力的作用，都会导致绝缘电阻下降直至绝缘击穿。
鼠笼异步电动机的工作条件往往较差，易受外界环境影响而导致绝缘故障其征兆是电机内活动性放电量增加，绝缘电阻降低，泄漏电流增大，耐压水平降低。
1.3鼠笼转子故障虽然鼠笼异步电动机的转子绕组很坚固，但是导致转子故障的某些缺陷（例如铸件不合格、焊接不良和转子强度不够等）可能在制造过程中就已存在。
鼠笼异步电动机的频繁起动、制动和重负载运行都会使笼条和端环承受较大的热应力和机械应力，导致鼠笼疲劳断裂。
转子鼠笼故障的早期征兆是电机起动时间长，力矩减小，振动和噪声增大，电机转速、定子电流出现脉动现象。
1.4转子轴承故障电动机的转子在工作中要承受各种复杂和交变的应力，容易发生各种故障。
转子上零件的脱落和松动会造成转子失衡，转子偏心会产生不对称电磁拉力，而转轴弯曲、轴颈椭圆及轴承故障等都将使电动机振动增加。
异步电机转子故障诊断综述
异步电机转子故障诊断综述摘要：笼型异步电机的故障主要包括定子铁芯故障、绕组绝缘故障、转子故障等，其中以转子故障最容易发生。
异步电机转子断条故障检测与诊断可从信号检测、信号处理、诊断方法三方面入手，本文对当前异步电机转子故障的诊断方法进行总结，简单指出各种方法的不足之处及发展方向。
关键词：异步电机转子故障诊断方法1.异步电机转子故障诊断的主要方法本文从异步电机转子故障检测与诊断所涉及的信号检测、信号处理、诊断方法三方面入手，选取三方面中具有代表性的三种方法着重介绍，并对当前异步电机转子故障诊断的研究成果进行总结与分析。
[1]1.1信号检测方法1.2信号处理方法1.3故障分类方法1.3.1神经网络法。
人工神经元的信息处理分三个部分，首先完成输入信号与神经元联接强度内运算，然后再将其结果通过激活函数（如Sigmond函数），再经过阀值函数判决，如果输出值大于阀值，则该神经元被激活否则处于抑制状态。
神经元按一定模式连接成网络型，神经元之间的连接权值的大小反应信号传递的强弱。
1.3.2专家系统。
专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。
2.各种故障诊断方法的缺陷（1）电流分析法。
但此方法对发现电动机初期两根以内导条断裂故障的灵敏度较低，就是说无法在故障的早期尽早地发现断条的产生，尚有待于进一步改进检测仪系统精度和频率分辨率。
（2）失电残压法。
这种方法克服了其它监测方法在电源不平衡及电机磁饱和等影响下的不准确性，但该方法必须在断电条件下进行，无法实现在线诊断和早期诊断，这使得该方法的运用受到一定的限制。
（3）自适应滤波法。
当特征值离散较大时，自适应过程收敛速度较慢。
人们研究将自适应算法推广到递归型结构，但由于递归型结构自适应算法的非线性，自适应过程收敛性质的严格分析尚待探讨，实际应用尚受到一定限制。
三相异步电机常见故障诊断及维护
电 机 缺 相 运 行 之 后 的 特 征 是 电 机 运 行 的 转 速 下 降 ，滑 差变大。当 B、C 两相变为串联关系后再与A 相 并联,则在负 载不变的情况下,A 相电 阻 较 小 ，电 流 较 大 ，长 时 间 运 行 ， A 桕 绕 组 必 然 会 过 热 烧 毁 。不 管 电 机 所 处 静 态 还 是 动 态 ，缺桕 运 行 会 直 接 危 害 电 机 的 一 相 或 者 两 相 绕 组 ，从 而 引 发 过 热 或 者 烧 毁 。在 电 机 缺 相 运 行 时 ，接 入 线 路 中 的 绕 组 电 流 远 远 高 于 正 常 的 运 行 状 态 ，这 种 过 流 运 行 更 加 速 了 绝 缘 体 的 老 化 ，从而导致电机烧毁。 四、结语
焊 与 断 点 ，恢 复 正 常 电 路 负 荷 。 二 、三相异步电机的运行及其维护
三 相 异 步 电 机 运 行 过 程 中 ，故 障 发 生 机 率 很 高 ，常见的 '相 异 步 电 机 运 行 故 障 i:要包括以下几种:其一，电流表指 针 摆 动 ，这是因为电流不稳定导致的，表示电机存在空载或 者 过 负 载 现 象 。故 障 诱 因 一 般 是 电 路 中 电 阻 值 发 生 变 化 。例 如 ，笼型导条开焊或者断条或者电刷、集电环短路装置接触 不 良 ，导致的线路接触点接触不良等。处理该类故障一般是 采取损坏零件更换方法。其 二 ，电机运行时存在异响，主要 是由于电机运行时转子和轴承等其他元件发生摩擦导致 的 ，例如与定子绝缘纸或梢楔摩擦等。如果轴承缺油以及轴 承或者机器运行所使用的润滑油等存有砂砾和其他异物， 也会发出异响。另 外 ，电机的风道出现堵塞,或者风扇擦过 风 罩 ，同样能够造成该类现象。排除该类故障需要对相应元 件进行清洗或者更换。其 三 ，电机运行时出现振动问题，这 种情况 大 多 因 为 电 机 的 转 子 部 分 和 外 部 机 械 连 接 导 致 ，如 果脱开外部机械的传动部分，振 动 消 失 ，那么可以判断故障 出现在外部机械部分，反 之 ，就是电机内部的问题。该故障 发 生 原 因 主 要 包 括 电 机 与 机械传动部分的转轴不同心、电 机 的 转 子 不 平 衡 、电 机 轴 弯 曲 等 。 三 、三相异步电机故障及其维护
异步电动机的状态监测与故障诊断技术综述
异步电动机的状态监测与故障诊断技术综述异步电动机是目前广泛应用于各种工业领域的一种电机。
随着工业自动化的发展，对异步电动机的状态监测和故障诊断技术的需求越来越迫切。
本文综述了目前异步电动机状态监测和故障诊断技术的研究现状和进展。
首先介绍了异步电动机的基本结构和工作原理，以及常见的故障类型和影响因素。
接着，分别从电磁、机械和电气三个方面综述了异步电动机状态监测和故障诊断技术的研究进展。
其中，电磁方面主要包括振动信号分析、电磁噪声分析等方法；机械方面主要包括轴承故障诊断、转子不平衡等方法；电气方面主要包括电流信号分析、电压信号分析等方法。
然后，介绍了一些常用的状态监测和故障诊断技术的应用案例，包括传统的绝缘电阻测量和震动信号分析，以及近年来广泛应用的基于人工智能的方法，如神经网络、支持向量机等。
最后，对当前异步电动机状态监测和故障诊断技术的发展趋势进行了展望，认为未来主要的研究方向包括基于深度学习的故障诊断技术、多传感器数据融合技术等。
同时，还提出了异步电动机状态监测和故障诊断技术在实际应用中需要解决的一些关键问题，如数据采集、特征提取和模型选择等。
- 1 -。
异步电机运行过程中转子故障诊断综述
号具有采集方便 、受外界噪声污染小 、可实现故障在线 示故障特征频率（士 １２） 从而实现转子故障与否 的诊 监测等优点 ，目前 ，普遍选用它作为检测 电机故障的分 断 。 自适 应滤 波 原 理如 图 ｌ 示 。 所 析信号。本文主要对基于定子电流信号的电机转子故 障 诊断方法进行概括总结 ， 目的是为从事 电机故 障诊断 的 研究人员提供一定参考 。其中 ，诊断方法根据 电机运行
的三 种状 态 （ 动 、稳 定 及失 电 ）分别 进 行 阐述 ，诊 断 起 方法各有其优缺点。在实际分析 电机故 障时 ，应根据具
体场合 ，选择适合方法进行电机故障诊断 。 ，
２ 定子 电流信 号检测转 子故障常用方法
图 １ 自适应 滤波原理
图 ｌ ，把工频分量／当作噪声源 １ ，ｎ（与 中 （ ２ Ｄ Ｏ ２ 异步 电机稳态过程 的转子故障诊断方法 ． １ 当异步 电机转 子有 缺陷时 ，其稳 态定 子 电流 中的 力（ 同频率 。 中，２ 频 率可通过 ｓ 时频分析得到。 Ｄ 其 ／（ ７ （ ０
１ 引言
电机的使用过程 中发现 ，电机初期轻微故障很可能导致 率 为很小的恒定值 （ 一般为 Ｏ １ ０ ５ 。此时 的转 ． ～． ） Ｏ ０ 整个生产过程 出现不 良现象 。因此 ，对其进行在线监测 子故障特征频率分量（＋ ｓ 相对工频 ． １ ２） ｆ 厂 非常接近 ， 很 和故 障诊断显得尤其重要 。 目前 ，电机故 障检测技术 可 容易被工频淹没 ， 转子故障与否不易判断。 以下归纳 概括 为两类 ： 一类是基于检测信号 ， 如定子电流 、 振动 、 几种常见的基 于稳态定子 电流的转子故障诊断方法。 磁通及转速等 ；另一类是根据诊断方法的不 同，分为基 （ ）自 １ 适应滤波法 于模型 、基于信号处理 、基于知识等 。由于定子电流信 自适应滤波法主要是通过滤除工频分量 只显
84. 异步电机的故障诊断方法有哪些？
84. 异步电机的故障诊断方法有哪些？关键信息项：1、异步电机常见故障类型定子故障转子故障轴承故障气隙不均匀故障绕组故障2、故障诊断方法分类基于电气参数的诊断方法基于机械参数的诊断方法基于温度参数的诊断方法基于振动信号的诊断方法基于声学信号的诊断方法3、诊断方法的具体原理与应用不同方法的工作原理适用场景和优缺点11 异步电机常见故障类型111 定子故障定子故障主要包括定子绕组短路、断路、绝缘损坏等。
定子绕组短路可能是由于匝间短路、相间短路引起，这会导致电流异常增大，电机发热严重。
断路则会使电机无法正常工作。
绝缘损坏会导致漏电，威胁电机的安全运行。
112 转子故障转子故障常见的有转子断条、端环开裂、偏心等。
转子断条会使电机的转矩产生波动，运行不平稳。
偏心会导致气隙不均匀，增加电机的振动和噪声。
113 轴承故障轴承故障表现为磨损、疲劳、润滑不良等。
这会引起电机的振动加剧，噪声增大，甚至可能导致转轴卡死。
114 气隙不均匀故障气隙不均匀通常是由于安装不当、定子或转子变形等原因造成。
它会影响电机的性能，导致磁场分布不均，增加损耗。
115 绕组故障绕组故障除了上述提到的短路和断路，还可能有绕组接地、接线错误等问题。
12 故障诊断方法分类121 基于电气参数的诊断方法这种方法通过监测电机的电流、电压、功率等电气参数来判断故障。
例如，通过分析定子电流的频谱，可以发现与故障相关的特征频率成分。
122 基于机械参数的诊断方法主要包括对电机的振动、转速、转矩等机械参数的监测和分析。
利用振动传感器获取振动信号，通过频谱分析来诊断故障。
123 基于温度参数的诊断方法借助温度传感器测量电机各部位的温度，温度异常升高往往暗示着存在故障。
例如，定子绕组过热可能表示绕组短路。
124 基于振动信号的诊断方法振动信号包含丰富的电机运行状态信息。
通过对振动信号的时域、频域分析，可以准确诊断出多种故障。
125 基于声学信号的诊断方法采集电机运行时产生的声音信号，分析其频率和幅值特征，来判断是否存在故障。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。