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电机故障的分析方法

作者:admin 发布时间:2013-12-18 12:34

       振动电机所有的故障都是按一定的机理产生利发展的,具有一定的规律:这些规律往往必须通过对电机及其故障的深入分析、研究才能发现。只有对电机有充分的认识,对其各种故障的机理、故障本身以及故障引起的各种征兆问的关系有充分的了解,找到这种规律,再利用先进的检测手段,有目的地采集包含故障征兆的有关参量,配合最为有效的信号处理技术,并结合其他经验、成果,才能最终实现电机的故障诊断,对故障作出正确的判断。因此,对电机故障的分析是故障诊断的前提。
      振动电机的故障往往通过电机的运行表现出来,电机的故障分析一船通过其运行状态分析进行。电机运行状态分析主要包括稳态运行分析和暂态运行分析两大类。分析方法主要有理论分析、实物试验、仿真研究等。

    1.理论分析法(解析计算法)
     理论分析法是应用一定的基本物理规律,对所分析的对象(如电机或整个机组),通过研究,写出表达其运行规律的数学方程式,然后依靠数学知识和实际运行条件对方程式进行理论计算,从而得到所需要的分析结果的研究方法。这种方法所得的结果为解析表达式,形式简洁,能揭示分析对象的内在规律,具有普遍性,有一定的指导作用,所以国内外许多学者一直致力于寻求电机故障的解析计算方法。如用电机振动中齿谐波来监测异步电机转子偏心,并通过理论分析得到电机转子偏心所引起的齿槽谐波频率的解析表达式;分析了定子绕组匝间短路引起磁通不对称,探测绕组中不对称的电动势,同时给出了这种电动势的解析表达式;用对称分量法对定子绕组内部短路进行分析。但由于电机的故障关系复杂,一般来说理论分析大都比较繁琐,有些情况很难得到准确的解析形式的解,往往进行一些近似与假设,这使得理论分析结果与实际电机故障具有较大的误差,影响故障诊断的准确性。
    2.试验研究法
      试验研究法是进行电机故障分析的重要方法之一,它是在实验室通过模拟电机(或机组)进行故障动态模拟试验的研究方法。它主要具有三个方面的优点:第一,大型电机(机组)造价昂贵.无论从安全性、经济性还是从方便性与可行性等方面看,大型电机(机组)都不便于进行大量的试验,所以可以通过模拟电机(机组)进行试验。第二,有些故障一时不能从理论上找到其规律,难以建立准确的数学模型,因此可以先进行实验模拟,通过有关数据、现象探索故障的规律;第三,对理论分析结论、数学模型进行验证。
      当然用试验研究法进行电机故障的分析也有很多不足,如试验代价较高、周期较长等。同时,由于内部短路故障电流很大.从试验机组的安全考虑,试验的条件要求比较苛刻,一般达不到实际电机的正常运行工况*由于引发电机短路故障的种类很多,试验难以模拟全部的故障(在一台电机(机组)中人为地造成各种不同的故障有时是很困难的),也就给寻求内部故障规律带来了不便。虽然试验研究法存在这些缺点,但是它可以真实地模拟影响电机故障特性分析的饱和、磁滞、涡流及阻尼等实际效应,可作为理论研究的一种有益的补充。
  3.数字仿真法
      仿真研究所采用的模型主要有物理模型和数学模型两种,对应的仿真研究也可以分为基于物理模型的物理仿真和基于数学模型的数字仿真。由于数字仿真比物理仿真灵活.且经济、安全.因而获得了广泛的应用。数字仿真过程可分为四个步骤:实际系统的数学模型建立、仿真模型建立、编制和调试仿真程序、仿真结果分析和验证。

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