電機故障的分析方法

作者：admin 發布時間：2013-12-18 12:34

       振動電機所有的故障都是按一定的機理產生利發展的，具有一定的規律：這些規律往往必須通過對電機及其故障的深入分析、研究才能發現。只有對電機有充分的認識，對其各種故障的機理、故障本身以及故障引起的各種征兆問的關系有充分的了解，找到這種規律，再利用先進的檢測手段，有目的地采集包含故障征兆的有關參量，配合最為有效的信號處理技術，并結合其他經驗、成果，才能最終實現電機的故障診斷，對故障作出正確的判斷。因此，對電機故障的分析是故障診斷的前提。
      振動電機的故障往往通過電機的運行表現出來，電機的故障分析一船通過其運行狀態分析進行。電機運行狀態分析主要包括穩態運行分析和暫態運行分析兩大類。分析方法主要有理論分析、實物試驗、仿真研究等。

    1．理論分析法(解析計算法)
     理論分析法是應用一定的基本物理規律，對所分析的對象(如電機或整個機組)，通過研究，寫出表達其運行規律的數學方程式，然后依靠數學知識和實際運行條件對方程式進行理論計算，從而得到所需要的分析結果的研究方法。這種方法所得的結果為解析表達式，形式簡潔，能揭示分析對象的內在規律，具有普遍性，有一定的指導作用，所以國內外許多學者一直致力于尋求電機故障的解析計算方法。如用電機振動中齒諧波來監測異步電機轉子偏心，并通過理論分析得到電機轉子偏心所引起的齒槽諧波頻率的解析表達式；分析了定子繞組匝間短路引起磁通不對稱，探測繞組中不對稱的電動勢，同時給出了這種電動勢的解析表達式；用對稱分量法對定子繞組內部短路進行分析。但由于電機的故障關系復雜，一般來說理論分析大都比較繁瑣，有些情況很難得到準確的解析形式的解，往往進行一些近似與假設，這使得理論分析結果與實際電機故障具有較大的誤差，影響故障診斷的準確性。
    2．試驗研究法
      試驗研究法是進行電機故障分析的重要方法之一，它是在實驗室通過模擬電機(或機組)進行故障動態模擬試驗的研究方法。它主要具有三個方面的優點：第一，大型電機(機組)造價昂貴．無論從安全性、經濟性還是從方便性與可行性等方面看，大型電機(機組)都不便于進行大量的試驗，所以可以通過模擬電機(機組)進行試驗。第二，有些故障一時不能從理論上找到其規律，難以建立準確的數學模型，因此可以先進行實驗模擬，通過有關數據、現象探索故障的規律；第三，對理論分析結論、數學模型進行驗證。
      當然用試驗研究法進行電機故障的分析也有很多不足，如試驗代價較高、周期較長等。同時，由于內部短路故障電流很大．從試驗機組的安全考慮，試驗的條件要求比較苛刻，一般達不到實際電機的正常運行工況*由于引發電機短路故障的種類很多，試驗難以模擬全部的故障(在一臺電機(機組)中人為地造成各種不同的故障有時是很困難的)，也就給尋求內部故障規律帶來了不便。雖然試驗研究法存在這些缺點，但是它可以真實地模擬影響電機故障特性分析的飽和、磁滯、渦流及阻尼等實際效應，可作為理論研究的一種有益的補充。
  3．數字仿真法
      仿真研究所采用的模型主要有物理模型和數學模型兩種，對應的仿真研究也可以分為基于物理模型的物理仿真和基于數學模型的數字仿真。由于數字仿真比物理仿真靈活．且經濟、安全．因而獲得了廣泛的應用。數字仿真過程可分為四個步驟：實際系統的數學模型建立、仿真模型建立、編制和調試仿真程序、仿真結果分析和驗證。