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基于BP网的异步电机故障诊断方法

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.

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.

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]

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.

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