第 30卷　第 2期 1998年 6月 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报

J. Xi ’ an U niv. of Arch. &T ech.

V ol. 30　 N o. 2 Jun. 1998

基于 BP 网的异步电机故障诊断方法

董建园　段志善

(西安建筑科技大学机械工程系 , 西安 , 710055; 第一作者男 , 26岁 , 硕士 )

摘　要　 在对异步电机三类 典型故障机理的 分析基础 之上 , 提 出了基于 BP 网的 诊断方法 , 建立了 适宜于异 步电机故障诊断的网络模型和电气故障模板 , 开发出基于 BP 网的电机故障诊断软件 .

关键词　 BP 网 ; 故障机理 ; 故障模板 ; 诊断方法

中图分类号　 T P 391

The diagnostic method of a synchronous motor

based on the BP neural network

Dong J iany uan 　 Duan Zhishan

(D ept. of M ech. Eng. , Xi ’ an U niv. of Ar ch. &T ech. , X i ’ a n, 710055)

Abstract 　 By analy sing the thr ee ty pical fault mechanism of t he m oto r, the paper has put for war d a diagno st ic method based o n t he BP neur al net wo rk . At the same tim e , the netw or k mo del and t he standar d moto r electr ical fault patt ern appr opr iate fo r mo tor failure diag nosis ar e set up. A diag no stic softw ar e ba sed on the BP neur al net wo rk w as pro -gr amed.

Key words 　 B P neural networ k , f ault mechanism , standr ded f ault p atter n , diagnostic method

交流异步电动机是当今用于驱动各种机械和工业设备的最通用装置 , 通过识别运行中的电机故障 , 以防止灾难性的事故发生 , 一直是人们关注的问题 .

异步电动机常见的故障有三类 , 定子绕组故障、 转子绕组故障和气隙偏心故障 . 电机发生故障的类 型取决于电机的种类和工作环境 . 在电机出现电的或机械的故障之前 , 总会呈现机械的、 电磁的、 声学 的及绝缘系统的劣化征兆 . 如果在电机出现故障之前 , 能及时地检测到反应电机劣化状态的参数 , 并对 行将出现的故障发出警报 , 就可避免恶性事故的发生和不必要的停机造成的重大经济损失 [1].

异步电动机常见的故障有三类 , 定子绕组故障、 转子绕组故障和气隙偏心故障 . 电机发生故障的类 型取决于电机的种类和工作环境 . 在电机出现电的或机械的故障之前 , 总会呈现机械的、 电磁的、 声学 的及绝缘系统的劣化征兆 . 如果在电机出现故障之前 , 能及时地检测到反应电机劣化状态的参数 , 并对 行将出现的故障发出警报 , 就可避免恶性事故的发生和不必要的停机造成的重大经济损失 [1].

这里 , 我们通过监测定子的电流 , 采用电流分析法对异步电动机的电气故障进行诊断 .

1　机理分析

电机故障的诊断方法 , 是根据故障时运行电机所表现出的特征参量的变化 , 或者说故障征兆来确定 的 . 通过对电机三类典型故障机理的分析我们得出如下结论 :

转子绕组故障时 , 其电流特征频率表达式为 :f s =[v (1-S ) ±S ]f (v =1, 3, 5, … ) , 即转子绕 组故障后 , 不对称的异步电机转子将在定子绕组中感应出上述电流频率分量 , 其大小由转子不对称的严 重程度而定 . 其最明显的特征是在基波两侧出现 2Sf 为大小的边频带 .