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电动机断条故障理论分析

电动机断条故障理论分析
电动机断条故障理论分析

利用连续细化的傅里叶变换方法,通过对异步电动机稳态运行时定子电流进行分析,提出了用傅里叶变换的结果作为参考信号以抵消基波1f 分量的方法,解决了傅里叶变换时1f 分量的泄漏淹没()121f s -分量这以问题。该方法可用于电动机转子故障的在线检测,并可成功应用于嵌入式在线监测仪的研制。

三相异步电动机由于结构简单、价格低廉、运行可靠,在电力、冶金、石油、化工、机械等领域得到广泛应用。由于工作环境恶劣或者电动机频繁启动等原因,转子导条或者端环经常会发生开焊和断裂等故障。这种故障通常先有1~2根,而后发展成多根,以至出力下降,最后带不动负荷而停机。对电动机进行在线检测,提前发现电动机的故障隐患及早采取相应措施,以减少或者避免恶性故障的发生。

目前常用的转子断条在线检测方法是对稳态的定子电流信号直接进行频谱分析,根据频谱中是否存在()121f s -的附加分量来判断转子有无断条。但由于()121f s -分量的绝对幅值很小,并且异步电动机运行时转差率s 很小,频率()121f s -与1f 非常接近,用快速傅里叶变换直接作频谱分析时,基波1f 频率分量的泄漏会淹没()121f s -频率分量,因而使检测()121f s -频率分量是否存在变得非常困难。

本文采用快速傅里叶变换的方法,通过快速傅里叶变换得到电动机断条时信号的频谱,为了抵消基频50Hz 频谱图由于频谱泄漏对故障信号频谱的淹没,将电动机断条故障时的信号经自适应陷波器处理,以滤除工频50Hz 对特征分量的影响。

第一章绪论

1 引言

2 电动机转子断条故障的现状与课题意义

3 本文的主要研究方法法与研究内容

第二章电动机的结构与工作原理

2.1 电动机结构及原理分析

2.1.1 组成结构

2.1.2 转子的结构、定子的结构

2.1.3 电动机工作原理分析

2.2 电动机断条故障的原理

2.2.1转子断条原因

2.2.2转子断条常见现象

2.2.3断条原因分析

第三章快速傅里叶变换与MATLAB实现

3.1 MATLAB简介

3.2 快速傅里叶变换的数字实验

3.3 本章小结

第四章自适应陷波器原理

4.1 原理分析

4.2 基于LMS算法的MATLAB实现

4.3 用MATLAB程序实现LMS算法

4.4 本章小结

第五章电动机断条故障理论分析

5.1 电动机断条故障理论分析

5.1.1异步电动机转子断条故障时定子电流的特点 5.1.2电动机断条故障理论分析程序流程图

5.1.3理论仿真波形及其分析

5.2 理论仿真波形与分析

5.3 本章小结

参考文献

附录

致谢

第一章绪论

本章主要介绍的是:引言、异步电动机转子断条故障诊断方法的研究现状与研究意义和本文的主要研究方法与主要所做的工作。

1 引言

据不完全统计,目前全国运行的电动机数量超过6000万台,占电网用电量的70%以上,是工农业生产中应用最为广泛的动力设备。全国每年烧毁电动机数量约300万台,容量在10亿kW以上。每年仅电动机在烧毁过程中就耗电数亿万度,修理费高达数100亿元。由于电动机故障造成停工停产损失更是难以估计。由于开发先进可靠的电动机状态监测与故障诊断系统,具有极其广阔的应用前景。

在当代社会中,电动机已成为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,电动机的容量不断增大,由它所组成的系统的规模越来越大,构成也越来越复杂。然而由于工作环境的复杂,或者电动机频繁启动等原因,电动机转子断条故障等时有发生,故对其可靠性要求也越来越高。传统的电动机故障诊断方法,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动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,有必要对电动机转子工作情况进行更先进及时的监测,以防造成重大损失。

大容量的笼型异步电动机广泛应用在电力系统中,如发电厂的给水泵、送风机、送粉机、磨煤机等。当电动机转子发生导条或端环断裂时(简称断条)早期故障后,断条可能会逐渐伸出转子槽外,并导致转子断条刮坏定子绕组绝缘的故障,造成严重的经济损失。

2 电动机转子断条故障诊断的现状与课题意义

电动机转子断条故障诊断的准确及时对保证生产安全平稳、避免人员、财产的巨大损失具有重要的意义。近年来,针对电动机转子断条故障诊断的方法不断出现:神经网络、D2S证据理论、融合技术都在这一领域得到应用。由于

故障电动机单一信号中谐波成分比较复杂,对于重要场合的电动机采用多个监测量的综合诊断和多种诊断方法的综合运用是未来的一个发展趋势。

随着现代科学技术的进步和生产的不断发展,电机在生产中发挥着越来越重要的作用。电机故障不仅会损坏电机本身,而且会影响整个系统的正常工作,

甚至危机人身安全,造成巨大的经济损失。通过对常见故障的诊断和分析,可以及早发现故障和预防故障的进一步恶化,减少突发事故造成的停产损失,并为实现状态检修创造条件。电机发生故障,故障信号中往往含有大量的时变、短时冲击、突发性质的成分,传统的信号分析方法如Fourier变换无能为力,不能有效地提取出电机的故障特征。在电机测试领域,当测试信号为非平稳信号时,应用Fourier变换也不能得到有效的分析结果。小波变换作为一种时频分析方法,它在时频域都具有表征信号局部特征的能力,能通过时频窗灵活变换并突出信号的不同频率成分。考虑到小波变换处理非平稳信号的优越性,本文研究如何将小波变换应用于电机故障诊断和电机测试中。本论文主要做了一下工作

国内外学者在异步电动机的状态监测与故障诊断领域做了大量的工作,提出了各种监测与诊断方法。电动机转子断条故障的几种诊断方法有一下几种:【1】基于定子电流分析的故障诊断方法

【2】基于气隙转矩的分析方法:当电动机转子出现断条故障时,转子旋转磁场可分解为正、负序分量。正序分量和正常时的情况一样,与电动机定

子磁场相互形成一恒值转矩;负序磁场和定子旋转作用将会形成一谐波

转矩,其频率为sf

2,这样就避免了工频的频谱泄露淹没故障特征分量。

但由于测试装置带来的误差,采集到的电动机电压、电流中含有微弱的

波动成分,这些波动成分对磁链数值的影响很大,造成电动机转矩强烈

的波动,从而导致该方法的优越性大减。

【3】基于电动机失电定子残余电压的分析方法:这种方法的突出优点在于—对电动机进行故障诊断不受电源不完善的影响,且它是从电动机本身进

行测试,不受负载的影响。但是,在电动机失电后,转子电流会很快衰

减,故它对失电残压的影响也很快减小,这便给失电残压的信号检测带

来影响。

【4】基于定子电流的Hilbert变换:这一方法主要是通过将信号的Hilbert 变换定义到复平面上(Hilbert模式),通过对比转子正常情况和转子

断条情况,得出定子电流信号在转子正常情况下为一圆形,而转子断条

情况下为一圆环形这一结论。并利用图形缩放技术进行观察,从而得出

电动机转子有无断条故障的诊断结果。

【5】基于小波脊线的转子断条特征频率提取:小波变换具有自适应多尺度分频特性,可以将多频率分量混合信号按尺度对应的频带依次分离开来,

分别得出相应频率成分的幅值和相位信息。在采用小波脊线提取信号瞬

时特性频率时,选取不同的尺度迭代初值,即可以提取所需要的时频脊

线,进而给出转子故障特征在电动机启动过程中的变化曲线。

异步电动机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、电路、磁通、转速、温度、振动、局部放电等),判断其是否正常状态,以确定合理的检修方案,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。

3 本文的主要研究方法法与研究内容

本文的主要研究方法是通过傅立叶变换对电动机定子电流进行分析提取出故障特征分量,由于存在50Hz的工频干扰,需经自适应陷波器,以滤除50Hz 的工频干扰,更好的提取出特征分量。

对于三相鼠笼式异步电动机断条故障诊断的方法目前有很多种,常用的有傅里叶变换方法、基于小波变换的诊断方法、温升诊断方法、输出功率诊断方法、Park变换方法、神经网络诊断方法、基于自适应陷波器的诊断方法等,通过对国内、外关于鼠笼式异步电动机断条故障诊断文献的总结,可知目前基于小波包变换的电动机断条故障方法最为前沿,通过以上几种方法的比较以及本人所学知识的程度和能力的限制,本文所采用的诊断方法是傅里叶变换和自适应陷波器相结合,来提取电动机断条的特征分量。

本文的主要的研究内容如下:

(1)实验系统的理论性研究。在分析电动机结构、原理及断条原理、原因的基础上,根据断条特征分量与基波分量的特征,对实验信号进行了接近实际信号的模拟,并得出了理论性的波形与分析。

(2)通过在对常用的傅里叶变换在信号处理中存在的局限性进行分析的基础上,引入了自适应陷波器这一分析方法,来实现电动机断条故障的诊断(即特征分量的提取)。

(3)实验结果及其分析。在这一部分,主要针对断条的基频与特征分量的特征进行了实验数据的故障诊断,通过分析诊断结果及仿真波形,得出了所用方法的可行性与可靠性。

第二章电动机的结构与工作原理

1 电动机结构及原理分析

1.1 组成结构

三相异步电动机的种类很多,但各类三相异步电动机的基本结构是相同的,它们都由定子和转子这两大基本部分组成,在定子和转子之间具有一定的气隙。此外,还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件,如下图2-1所示:

图2-1封闭式三相笼型异步电动机结构图

1—轴承;2—前端盖;3—转轴;4—接线盒;5—吊环;6—定子铁心;7—转子;8—定子绕组;9—机座;10—后端盖;11—风罩;12—风扇

1.2 转子的结构、定子的结构

★转子部分

转子是电动机的转动部分,作用是带动其他机械设备旋转。转子由转子铁心、转轴和转子绕组三部分组成。

(1)转子铁心

转子铁心是用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的,通常套在转轴上,其作用和定子铁心相同,即:一方面作为电动机磁路的一部分,另一方面用来安放转子绕组。

(2)转子绕组

异步电动机的转子绕组一般有两种形式即:绕线形与笼形两种,故而可将异步电动机分为绕线转子异步电动机与笼形转子异步电动机。

①绕线形绕组

它与定子绕组一样也是一个三相绕组,通常的连接形式是星形连接,其

中的三相引出线分别接到转轴上的三个与转轴绝缘的集电环上,通过电刷装置与外电路相连,因此在转子电路中串接电阻或电动势用以改善电动机的运行性能是可行的,见图2-2所示。

1—集电环;2—电刷;3—变阻器

图2-2绕线形转子与外加变阻器的连接

②笼形绕组

笼型绕组的转子如图2-3所示。在转子铁心的每一个槽中插入一根铜条,在铜条两端各用一个铜环(称为端环)把导条连接起来,称为铜排转子,如图(a)所示。也可用铸铝的方法,把转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成,称为铸铝转子,如图(b)所示。通常情况下100kW以下的异步电动机采用铸铝转子。

(a)铜排转子 (b) 铸铝转子

图2-3笼形转子绕组

★定子部分

三相电动机的定子是用来产生旋转磁场的。三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组等几部分组成。

(1)外壳

三相电动机的外壳包括机座、端盖、转承盖、接线盒及吊环等部件。

机座:机座一般是由铸铁或铸铜浇铸成型的,它的作用主要是保护和固定三相电动机的定子绕组。另外对于中、小型三相电动机来说,它的机座还有两个端盖支撑着转子,它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常情况下,要求机座的外表散热性能要好,故机座一般都铸有散热片。

端盖:端盖是用铸铁或铸铜成型的,其主要的作用是把转子固定在定子内腔中心,以使转子的旋转能够在定子中均匀地进行。

转承盖:它也是铸铁或铸铜浇铸成型的,它的作用除了固定转子,使转子不能轴向移动外,另外还有存放润滑油和保护轴承的作用。

接线盒:通常是用铸铁浇铸而成的,其作用是保护和固定绕组的引出线端子。

吊环:一般是用铸铜制造而成,安装在机座的上端,起起吊、搬抬三相电动机的作用。

(2)定子铁心

异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分,由0.35mm~0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成,如图2-4所示。由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的,故而减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口,其作用是用来嵌放定子绕圈。

(a)定子铁心 (b) 定子冲片

图2-4定子铁心及冲片示意图

(3)定子绕组

定子绕组是三相电动机的电路部分,三相电动机有三相绕组,对于三相电动机的三相绕组来说,当通入三相对称电流时,就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此独立的绕组组成,且每个绕组又是由若干线圈连接而成的。每个绕组即为一相,每个绕组在空间相差120°电角度。线圈通常是由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制而成的。一般情况下中、小型三相电动机则多采用圆漆包线,而大、中型三相电动机的定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后,再按一定规律嵌入定子铁心槽内。定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上,首端分别标

为U

1,V

1

,W

1

,末端分别标为U

2

,V

2

,W

2

。这六个出线端在接线盒里的排列如下图

2-5所示,连接方法常用的有两种:星形或三角形连接。

(a)星形连接 (b)三角形连接

图2-5定子绕组的连接

1.3 工作原理分析

图2-6三相异步电动机转动原理示意图。

图2-6三相电动机的转动原理

三相交流电通入定子绕组后,便形成了一个旋转磁场,其转速

p f

n 60

1

。旋转磁场的磁力线被转子导体切割,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势。转子绕组是闭合的,则转子导体有电流流过。设旋转磁场按顺时针方向旋转,且某时刻为上为北极N下为南极S,如图2-6根据右手定则,在上半部转子导体的电动势和电流方向由里向外,用⊙表示;在下半部则由外向里,用⊕表示。

原理:定子旋转磁场以速度

n切割转子导体感生电动势(发电机右手定则),在转子导体中形成电流,使导体受电磁力作用形成电磁转矩,推动转子以转速n

顺0n 方向旋转(电动机左手定则),并从轴上输出一定大小的机械功率。(n 不能等于0n )

特点:电动机内必须有一个以0n 旋转的磁场。-实现能量转换的前提;电动运行时n 恒不等于0n (异步)-必要条件0n n ;建立转矩的电流由感应产生。-感应名称的来源。

流过电流的转子导体在磁场中要受到电磁力作用,力F 的方向可用左手定则确定,如图2-6示。电磁力作用于转子导体上,对转轴形成电磁转矩,使转子按照旋转磁场的方向旋转起来,转速为n 。

三相电动机的转子转速n 始终不会加速到旋转磁场的转速1n 。因为只有这样,转绕组与旋转磁场之间才会有相对运动而切割磁力线,转子绕组导体中才能产生感应电动势和电流,从而产生电磁转矩,使转子按照旋转磁场的方向继续旋转。由此可见n n 1,且1n n ,是异步电动机工作的必要条件,“异步”的名称也由此而来。

2.电动机断条故障的原理

2.1 转子断条原因

(1)一方面的原因是电机的频繁连续起动使导条、端环的温度过高。目前,导条与端环焊接多采用中频焊,正确的工艺方法对焊接质量的影响不同,比如端环与每个导条相比,其热容量相差悬殊,可能在导条与端环连接处产生过热使导条质地变得疏松,机械强度变差,因此易在此处发生断裂(如图2-1所示)。以某发电厂的排粉机为例:曾因断条返修两次,较严重的一次则有23处导条发生断裂,其中有两根导条的两端已断,且出现扫膛现象。

图2-1导条易发生

另一方面的原因则是由于集肤效应在频繁起动中使转子导条内的温差增大:当导体中通以交流电时,由于导体沿槽高方向上截面各部分的漏磁通匝链数不同,因此感应电势也不相同。使电流在导体截面上的分布不均匀,导体中的电流

密度由槽底向槽口逐渐增加,如图2-2所示,这就引起了导条的热不平衡。

图2-2 槽内导体的集肤效应

(a)槽内导体(b)电流密度的分布

(2)转子导条与铁心槽之间有装配间隙等。槽中垫有槽衬,在铁心长度范围内,槽衬对导条有一定的固紧作用,可减轻导条的疲劳现象。

(3)导条与端环连接不良,焊得不牢固。可能引起热点和过分的损耗。

(4)导条电流引起的槽漏磁通可产生电动力,这些电动力与电流的平方成正比,而且是不定向的,可引起导条在槽内产生径向移动(如图2-3所示)。因此,使导条挠曲,产生弯曲应力。如果挠度过大,则会导致导条疲劳断裂。可以证明,作用在转子导条上的径向力,在起动期间产生的挠度比槽所容许的要大。实际上,导条的中部比较平直,而导条与端环接头处的应力,比导条移动所容许的应力要大。

图2-3 由槽漏磁通引起的导条径向移动

(5)风扇装在端环上,风扇环可起到一定的护环作用,且使结构尺寸变小,有利于电机总体尺寸缩短。但对高速电机应采取防止导条轴向窜动和端环的径向扭转措施。此时,因为风扇的重量加在端环上,旋转时,风扇的风叶是断续的,

只要有导致风量不均的因素存在,或风扇的风叶在工艺上达不到完全对称,再加

M的作用,在导条端上高速旋转,就有可能引起导条在圆周上受到外来的扭矩

1

P及旋转的离心力Q的作用(如图2-4所示)。部、导条与端环之间还有反作用力

1

图2-4 导条端受力示意图

2.2 转子断条常见现象

转子断条故障常见现象有以下几种:

(1)断裂处多发生在端环和铁心上。端环处的断裂一般发生在伸出铁心的端头靠近端环焊接处,裂缝由下而上延伸,断面吻合严密,不仔细观察不易发现,有个别断裂出现电弧烧损现象。铁心处的裂缝一般发生在铁心端部,部分槽内也有断裂,而且开口明显,有间隙产生。

(2)铁心在槽内处有放电痕迹,最严重的槽两侧分段铁心上全部有放电痕迹,槽口处铁心烧损。铁心与端环之间导条向电机转动方向变形(成弧形)。

(3)轴向窜动增大,严重时,启动环与工作环紧靠,在断条处理时剩余在铁心中的断条易剔出,表明它和铁心配合并不紧密,笼条打出后上面有铁心冲片的划痕,说明笼条在槽内发生振动。

(4)修复后的铜条重复开裂的多。

2.3 原因分析

从断条现象来看,裂缝一般由下而上延伸,断面吻合严密,不仔细观察不易发现,而且具有疲劳弯曲断裂的特征。据有关资料介绍:疲劳现象的产生是因为物体在交变应力的长期作用下,材料的强度在小于屈服极限的应力下发生不明显的塑性变形使其突然发生断裂。“疲劳现象”是由交变应力在长期作用下造成的。所以,分析认为:笼条是受到交变应力的作用才产生断裂的。

大型异步电动机在启动运行时电磁力、热应力、离心力都很大,其大小方向都在变化,下面对这三种情况分别进行分析。

1.电磁力对笼条的作用

电机转动的条件是定子绕组通入三相对称的电流后,产生旋转磁场切割转子

导体,转子流过的电流再与旋转磁场相互作用,使转子受电磁力的推动而旋转。这就是说转子是受到1个径向电磁力而转动的,即笼条受到的也是径向电磁力。下面来分析其中的电磁关系:定子绕组通电后定子磁势产生两部分磁通,一部分是仅与定子绕组环链的定子漏磁通;另一部分是与定、转子绕组同时环链的主磁通,它的路径为定子——气隙——转子铁心——气隙——定子齿——定子铁轭,使转子绕组中产生电流。同理转子也就会产生两部分磁通,一部分为主磁通;另一部分就是与转子绕组自身环链的转子漏磁通。主磁通主要产生旋转磁场使电机做功,而漏磁通是使绕组自身受力。

电动机启动过程中,其电抗主要表现为定转子的漏抗,当启动电流入笼条时,漏抗产生的电磁力指向槽底,而当电流流出时漏抗方向相应也跟着改变,作用于导条的电磁力仍指向槽底,它的表达式为:

()

()[]()cm kg t b I v P n m D /sin 12/102270?ω++=- (2-1) 式中:π4.00=v ;m I 为转子电流,A ;2n b 为转子槽宽,cm 。

从式中可以看出,电磁力D P 是1个以幅值()22702/10n m b I v -到零之间的脉动力,具有零点,且近似于正弦波,但全部是负值的b 波形,该值随电机的启动结束而减至1个恒定值,因为它和转子的启动电流平方成正比,因而这个力很大,而启动电流一般是额定电流的5~7倍,它作用在笼条上把导条压向槽底。

2. 笼条自身的离心力

笼条在电机启动过程中,离心力随转速的增加而增加。但对固紧的笼条来讲,它的离心力全部传给铁心,只有伸出铁心部分才承受离心力,笼条离心力的表达式为:

()21000/6.5n GD P n = (2)

式中:G ——笼条重量,kg ;

D ——笼条重心直径,cm 。

3. 热应力和离心力对笼条的作用

热应力的产生在很大程度上和转子的结构有关,从以上电磁力分析结果中得知,在电机的启动过程中,电机的电抗主要表现为漏抗,而转子的槽漏抗在槽高方向是不均匀的,越是接近槽底槽漏抗越大,这就产生了“挤流效应”很高的启动电流“剂向”笼条的上部,造成电流密度太大,使启动瞬间的温升高达200~300℃,使其在笼条的上部产生电热损耗引起发热,以致造成上、下层温差悬殊,膨胀不均,引起笼条热弯曲。众所周知:笼条大部分处在槽内,它的弯曲受到限

制,这种限制分为两种:一种是指向槽底的电磁力,另一种是槽壁的约束力,这两种力合称为约束力。受热弯曲力和约束力叠加就会向笼条的两端延伸,而笼条的两端是固定在端环上的,势必在笼条末端引起应力。另外端环是笼条的短路环,电流总是力图沿电阻最小的方向流动,端环也会受到集肤效应的影响发热。启动中,由于转子铁心热容量大,径向膨胀需要一定时间,而端环发热膨胀则比较快,对笼条形成1个向外的拉力,使笼条与端环的根部受力。

在电机启动过程中,一方面启动笼条自身的离心力与电磁力方向相反,当离心力增加到一定程度,大于电磁力时,笼条被推到槽口方向;当电磁力达到2倍幅值大于离心力时,笼条被吸向槽底。这个过程不断重复,笼条上产生了受迫振动,造成断条转子在槽口放电,槽口处铁心烧损。检查发现的笼条上有铁心冲片的划痕,是由于笼条在铁心中固定不紧产生振动频繁撞击铁心所致。另一方面,热应力使笼条膨胀向外推端环,端环膨胀产生1个向外的拉力,鼠笼整体沿轴向移动,同时热应力又使笼条产生疲劳,由于振动和热应力的作用最终导致笼条断裂。

第三章快速傅立叶变换与Matlab实现

1MATLAB简介

MATLAB是Math Works公司于1982年推出的一款功能强大、易于使用的高效数值计算和可视化软件,设计者的初衷是为解决“线性代数”的矩阵运算问题,取名MATLAB即Matrix Laboratory(矩阵实验室)的意思,它为进行算法开发、数据计算于可视化、信号分析与图形显示提供了交互式应用开发环境。MATLAB 是Math Works产品家族中所有产品的基础,它包括了基本数学计算、编程环境(M语言)、数据可视化、GUIDE等。附加的大量支持建模、分析、计算应用的工具箱扩展了MATLAB基本环境用于解决特定领域的工程问题,如MATLAB已广泛应用于数字信号处理、自动控制、动态仿真、小波分析、神经网络等领域。

MATLAB语言编程效率高、用户使用方面、扩充能力强、交互性好、移植性很好,开发性也好、语句简单,内涵丰富、高效方面的矩阵数组运算、方面的绘图功能等优点造就了MATLAB语言的广泛使用。

MATLAB产品广泛应用于下列领域:

◆数学建模与分析;

◆信号处理;

◆自动控制;

◆通信系统建模与仿真;

◆财经金融建模与分析;

◆图像处理与地理信息;

◆ MATLAB桌面应用程序开发。

2 快速傅立叶变换概述

离散傅里叶变换在实际应用中是非常重要的,利用它可以计算信号的频谱、功率谱和线性卷积等。但是,如果直接计算DFT,当N很大时,即使使用高速计算机,所花的时间也很大。所以,如何提高计算DFT的速度,便成了重要的研究课题。1965年库利(Cooley)和图基(Tukey)在前人研究成果的基础上提出了快速计算DFT的算法,之后又出现了各种各样快速计算DFT的方法,这些方法统称为快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform),简称为FFT。FFT的出现,使计算DFT的计算量减少了两个数量级,从而成为数字信号处理强有力的工具。

快速傅里叶变换是离散傅里叶变换的快速算法。它是DSP领域中的一项重大

突破,它考虑了计算机和数字硬件实现的约束条件,研究了有利于机器操作的运

算结构,使DFT的计算时间缩短了1~2个数量级,还有效地减少了计算所需的

存储容量。FFT技术的应用极大地推动了DSP理论和技术的发展。

2.1 傅立叶变换的基本原理

快速傅里叶算法是基于可以将一个长度为N的序列的离散傅里叶变换逐次分解为较短的离散傅里叶变换来计算这一基本原理。这一原理产生了许多不同的算法,但它们在速度上均取得了大致相当的改善。

两类基本的FFT算法:

(1)按时间抽取(Decimation—in—Time)的基2FFT算法。它是命名来自如下事实:在把原计算安排成较短变换的过程中,序列x(n)(通常看作是一个时间序列)可逐次分解为较短的子序列。

(2)按频率抽取(Decimation—in—Frequency)的基2FFT算法。在这类

算法中是将离散傅里叶变换系数序列X(k)分解为较短的子序列。

2.2 快速傅立叶变换的数字实现

Matlab中提供fft函数来直接计算矢量x(n)的离散傅里叶变换,其格式如下:

Y=fft(x,N)

如果x的长度小于N,则在其后补0使之成为长度为N的序列,用户也可以省略N,这时采用的就是x的长度;如果x是一个矩阵则计算x中每列的N点DFT。fft函数是由机器语言而不是Matlab指令写成的。

3 本章小结

本章的主要内容是首先对Matlab作了一个概述,其次是对快速傅里叶变换作了一个简单的分析,并介绍了快速傅里叶变换在Matlab中的实现。

第四章 自适应陷波器原理

在通信系统和电子系统中,经常会受到诸如50Hz 工作频率等单频或窄带干扰的影响。这种干扰的存在,严重影响了信号接收或检测的可靠性和正确性,需要采用自适应信号陷波器消除此干扰。当自适应噪声抵消系统的参考输入为单一频率正弦信号时,则系统可以构成自适应信号陷波器。

自适应滤波是近30年以来发展起来的一种最佳滤波方法。它是在维纳滤波,Kalmam 滤波等线性滤波基础上发展起来的一种滤波方法。由于它具有更强的适应性和更好的滤波性能。从而在工作实际中,尤其在信号处理技术中得到了广泛的应用。自适应滤波器是以最小均方误差为准则的最佳过滤器。在滤波过程中,它能自动调整滤波因子,使输出误差达到最小值,从而获得最佳滤波效果。另外,自适应滤波器常采用LMS 算法,其计算量小,算法简单,尤其适合于对实时信号要求较高的场合,因此它被广泛应用于语音信号处理、噪声抵消、系统模型识别和医学信号处理等领域。

1 原理

自适应滤波器是以最小均方误差为准则的最佳过滤器。在滤波过程中, 它能自动调整滤波因子, 使输出误差达到最小值, 从而获得最佳滤波效果。另外, 自适应滤波器常采用LM S 算法, 其计算量小, 算法简单, 尤其适合于对实时信号要求较高的场合, 因此它被广泛应用于语音信号处理、噪声抵消、系统模型识别和医学信号处理等领域。笔者将讨论自适应滤波器在噪声抵消方面 作为陷波器使用的基本原理, 并针对在大坝监测中存在多频率噪声扰的实际情况,给出了一种简单、有效的陷波器结构。

自适应滤波器的一个重要应用就是进行噪声抵消。若信号中包含频率为0ω的正弦波干扰,则由自适应滤波器构成的自适应陷波器可以很好地消除这种干扰,并使得陷波器特性接近理想(如图4-1所示),其结构原理如图2所示。自适应陷波的理论基础是基于维纳滤波的最小均方(LMS )误差算法。

图4-2中原始输入为真实信号与单色干扰的跌加,经采样后送入j d 端,参考输入是一个同干扰信号相关的纯正弦波,经同步采样送至j x 1、j x 2端,j x 2为参考输入经过一个90°相移后的采样值,然后经LMS 算法运算,其目的是获得j w 1、j w 2两个权值,即两个自由度,从而使组合后的正弦波振幅和相角都可与原始输入中干扰分量的振幅、相角相同,最后使输出j e 中0ω频率的干扰得以抵消,以

达到陷波的目的。

图4-1 单频陷波器特性曲线

图 4-2 单频陷波器结构原理

自适应陷波器就是依据参考输出信号与期望输出信号(原始输出信号)的均方误差来调整滤波器的权系数。权系数的调整可以采用梯度下降法实现,但由于梯度下降法涉及矩阵求逆,同时又与输入数据的统计特征有关,不利于实时数据处理。实际应用中采用LMS 误差算法进行自适应陷波。LMS 误差算法以误差信号每一次迭代的瞬时平方值代替均方值,在迭代过程中用梯度的估值代替梯度,不需要计算相关函数。

LMS 算法的方程式为:

???????μ+=μ+==-=++=∑j

,2j j ,21j ,2j 1j j ,11j ,121i j 1j 1j j j j x e 2w w x e 2w w x w y y d e (4-1) 其中:μ——步长因子,是一个控制稳定性和收敛速度的参量,当10max μλ(m ax λ为输入信号自相关矩阵的最大特征值)时,上述算法中权矢量将收敛于一个最佳矢量,

并且

输出满足最小均方误差。

2 基于LMS 算法的Matlab 实现

下图是自适应算法在计算机Matlab 仿真中的程序流程图。

3 用MATLAB 程序实现LMS 算法

如果给定输入序列x(n),期望响应序列d(n),步长u 和要求的自适应FIR 滤波器长度N ,我们就能够利用LMS 算法的迭代公式

)()(2)()()()1(n x n ue n w n u n w n w +=?-=+∧

来确定自适应滤波器的权系数,下面给出实现这种算法的MATLAB 函数,函数名为lms 。

LMS算法

Function[h,y]=lms(x,d,u,N)

%LMS算法的实现

%[h,y]=lms(x,d,u,N)

%h=估计的FIR滤波器

%y=输出数组y(n)

%x=输入数组x(n)

%d=预期数组d(n),其长度应与x相同

%u=步长

%N=FIR滤波器的长度

M=length(x);

y=zeros(1,M);

h=zeros(1,N);

for n=N:M

x1=x(n:-1:n-N+1);

y=h*x1';

e=d(n)-y;

h=h+u*e*x1;

end

4 本章小结

本章主要介绍了自适应陷波器的原理及其Matlab实现。

同步电动机经常出现的故障及原因分析通用版

解决方案编号:YTO-FS-PD944 同步电动机经常出现的故障及原因分 析通用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

同步电动机经常出现的故障及原因 分析通用版 使用提示:本解决方案文件可用于已经体现出的,或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等,所提出的一个解决整体问题的方案(建议书、计划表),同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 经常发现的故障现象有: ①定子铁芯松动,运行中噪声大。 ②定子绕阻端部绑线崩断,绝缘蹭坏,连接处开焊,导线在槽口处端点断裂引起短路。 ③转子励磁绕组接头处产生裂纹、开焊绝缘局部烧焦。 ④转子线圈绝缘损伤,起动绕组笼条断裂。 ⑤转子磁极的燕尾楔松动、退出。 ⑥电刷滑环松动,风叶断裂等故障。 以上故障现象有的出现在同步电动机仅运行2—3年内,甚至半年内。一般认为是电动机制造质量问题。但许多电机制造厂,虽对制造工艺中的关键部位加强措施,但没有明显效果,故障现象仍然屡屡发生。 通过对同步电动机及励磁装置运行数据进行数理统计分析,对电动机起动,投励运行中的各种典型状态波形摄

电动机常见故障分析与维修

直流电动机常见故障分析与维修 1.引言 电动机在人们的工农业生产中发挥着巨大的作用,给人们的生活带来了极大的便利。直流电动机虽然结构较复杂,使用与维护较麻烦,价格较贵,但是由于其具有调速性能好,起动转矩大等优点, 本文分析了电动机的结构、工作原理以及在工作中的常见故障,并给出了一些日常维护的方法。 2.直流电动机的原理、结构与拆装 2.1直流电动机的工作原理 当把直流电动机的电刷A、B接到直流电源上时,从图2.1可以看出,电刷A是正电位,B是负电位,在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b,在S极范围内的导体cd中的电流是从c流向d。前面已经说过,载流导体在磁场中要受到电磁力的作用,因此,ab和cd两导体都要受到电磁力Fde的作用。根据磁场方向和导体中的电流方向,利用电动机左手定则判断,ab边受力的方向是向左,而cd边则是向右。由于磁场是均匀的,导体中流过的又是相同的电流,所以,ab边和cd边所受电磁力的大小相等。这样,线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。当线圈转到磁极的中性面上时,线圈中的电流等于零,电磁力等于零,但是由于惯性的作用,线圈继续转动。线圈转过半州之后,虽然ab与cd的位置调换了,ab边转到S极范围内,cd边转到N极范围内,但是,由于换向片和电刷的作用,转到N极下的cd边中电流方向也变了,是从d流向c,在S极下的ab边中的电流则是从b流向a。因此,电磁力Fdc的方向仍然不变,线圈仍然受力按逆时针方向转动。可见,分别处在N、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的,因此,线圈两个边的受力方向也不变,这样,线圈就可以按照受力方向不停的旋转了,通过齿轮或皮带等机构的传动,便可以带动其它工作机械。 图2.1 从以上的分析可以看到,要使线圈按照一定的方向旋转,关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时(也就是导体经过中性面后),导体中电流的方向也要同时改变。换向器和电刷就是完成这

三相异步电动机常见故障的原因分析及预防措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 三相异步电动机常见故障的原因分析及预防措施 (正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-6700-97 三相异步电动机常见故障的原因分析及预防措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 随着科技不断进步,煤矿自动化水平越来越高,电气动力设备越来越多,但三相异步电动机以其独有的优势仍占据相当大的分额。三相异步电动机是利用电磁感应原理将电能转化为机械能的动力设备,是目前煤矿井下和地面生产系统中应用最广泛的一种动力设备,它具有构造简单、价格便宜、运行可靠、坚固耐用等优点。但由于三相异步电动机大多工作环境恶劣,负荷变化大并且启动频繁,所以往往容易发生故障,轻则影响生产,重则还会导致人身触电,给企业造成不可估量的损失。因此在使用过程中加强维护,有些简单故障能现场排除对煤矿安全生产及提高生产效益具有重大意义。 1 异步电动机常见故障及原因

同步电动机经常出现的故障及原因分析

同步电动机经常出现的故障及原因分析 经常发现的故障现象有:①定子铁芯松动,运行中噪声大。②定子绕阻端部绑线崩断,绝缘蹭坏,连接处开焊,导线在槽口处端点断裂引起短路。③转子励磁绕组接头处产生裂纹、开焊绝缘局部烧焦。④转子线圈绝缘损伤,起动绕组笼条断裂。⑤转子磁极的燕尾楔松动、退出。⑥电刷滑环松动,风叶断裂等故障。 以上故障现象有的出现在同步电动机仅运行2—3年内,甚至半年内。一般认为是电动机制造质量问题。但许多电机制造厂,虽对制造工艺中的关键部位加强措施,但没有明显效果,故障现象仍然屡屡发生。 通过对同步电动机及励磁装置运行数据进行数理统计分析,对电动机起动,投励运行中的各种典型状态波形摄片,研究分析表明,同步电动机出现上述故障,不是制造问题,而是传统励磁技术存在缺陷。 2 传统励磁技术存在的缺陷 2.1 励磁装置起动回路及环节设计不合理 同步电动机励磁装置主回路中的主桥分为:全控桥式和半控桥式,下面分别以这两种方式分析。 ①半控桥式励磁装置:由三只大功率晶闸管和一只大功率二极管组成,如图1所示。电动机在起动过程中,存在滑差,在转子线圈内将感应-交变电势,其正半波通过ZQ形成回路,产生+if,其负半波则通过KQ,RF形成回路,产生-if,如图2所示,由于回路不对称,则形成的-if与+if也不对称,致使定子电流强烈脉动,波形如图3所示。使电动机因此而强烈振动,直到起动结束才消失。 ②全控桥工励磁装置:由6只大功率晶闸管组成,如图4所示。

在起动过程中,随着滑差减小,当转速达到50%以上时,励磁感应电流负半波通路时通时断,同样形成+if与-if电流不对称从而形成脉振转矩,造成电动机强烈振动。 ③投励时“转子位置角”不合理。无论是全控桥还是半控桥,电动机起动过程投励时,都产生 沉闷的冲击,这种冲击,同样会造成电机损害,这是“转子位置角”不合理所致。 以上所出现的脉振、投励时的冲击,并不一定一次性使电机损坏,但每次起动都会使电机产生疲劳,造成电机内部损害,积而久之,必然造成电机内部故障。 2.2 将GL型反时限继电器兼做失步保护 传流动磁装置将GL型继电器兼做失步保护,当电机失步时,它不能动作(如带风机类负载)或不及时动作(如带往复式压缩机类负载),使电动机或励磁装置损坏。 ①失励失步:是指同步电动机励磁绕组失去直流励磁或严重欠励磁,使同步电动机失去静态稳定,滑出同步,此时丢转不明显,负载基本不变,定子电流过流不大,电机无异常声音,GL型继电器往往拒动或动作时限加长,且失励失步值班人员-不易发现,待电动机冒烟时,已失步较长时间,已造成了电机或励磁装置损害。但不一定当场损坏电机,而是造成电机内部暗伤,经常出现电机冒烟后,停机检查又查不出毛病,电机还可以再投入运行。

电动机常见故障分析及处理(案列)

项目:排除电动机常见故障 学习目的 掌握排除电动机常见故障方法 工作准备 电动机一台,万用表、电桥、常用电动工具 操作步骤 电源接通后,电动机不转,熔丝烧断 运作中的电动机要严格按照国家相关质量标准进行检查以确保电动机的正常使用,运作的电动机与被拖动的设备位置要恰当,保证运行的稳定性,不能有晃动,保证通风性能良好。有些电动机因为各种原因需要经常的挪动,搬运等,对于这种电动机要加强日常的维护和检查,保证电动机运转的稳定性。 1、事故现象: 原因分析: 1)缺一相电源,或定子绕组一接反。 2)定子绕组相间短路。 3)定子绕组接地。 4)定子绕组接线错误。 5)熔丝截面过小。 6)电源线短路或接地。 故障判断: 1)首先可用万用表电阻档检查电源开关三相触头是否可靠闭合。 2)如开关正常则用双臂电桥来测量电机定子绕组相间直阻,以判定定子绕组是否完好。 3)如电机直阻正常可用摇表测量电机定子绕组和电源线对地绝缘电阻,判断电源线或电机是否发生接地故障。 4)如电机定子和电源线绝缘均正常则检查电机电源熔丝(如有)所标熔断电流同电机功率是否相匹配。 5)如以上检查均正常则应考虑电机定子绕组是否接反,如怀疑绕组接反可使用直流法重新判定绕

组首尾端。 处理方法: 1)检修故障开关触头,消除缺相。 2)查出短路点,并修复。 3)消除接地。 4)查出误接,改正之。 5)换较粗的熔丝。 6)重换电源线。 2、事故现象:通电后电动机不转动,有嗡嗡声 原因分析: 1)定子、转子绕组断路或电源一相无电。 2)绕组引出线首末接错,或绕组内部接反。 3)电源回路接点松动,接触电阻大。 4)负载过大,或转子被卡住。 5)电源电压过低。 6)小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬。 7)轴承卡住。 故障判断: 1)首先可用万用表电压档检查三相电源是否电压过低或有缺相。 2)如电源电压正常则用双臂电桥来测量电机定子绕组相间直阻,以判定定子绕组是否完好。 3)如电机直阻正常可用手转动电机转子以判断电机是否有卡涩现象,如有卡涩可将电机与负载解开再转动转子看卡涩是否消失,如消失则应检查负载是否过大或卡涩;如卡涩现象仍存在则需将电机解体做进一步检查。 4)如电机没有卡涩现象就仔细检查电机电源线螺丝是否松动,电源线本身是否损坏。 5)如以上检查均正常则应考虑电机定子绕组是否接反,如怀疑绕组接反可使用直流法重新判定绕组首尾端。 处理方法:

高压电动机常见的故障分析及处理

高压电动机常见的故障分析及处理 孔祥强安徽华电芜湖发电有限公司 摘要:公司2台66万千瓦机组所属生产区域的高压电机共有90台,已经运行了7年多。近几年来发生的常见问题有电机绝缘电阻低、电机引出线老化断裂、电机定、转子故障、轴承故障、电机振动大、电机温度升高。通过对经常出现的故障细致分析,总结出高压电机常见一般性故障类型及较为实际方便的检修方法。 关键词:高压电机常见故障分析处理方法 一、高压电机经常出现的故障 1、电机绝缘电阻低,绕组绝缘击穿接地及引出线故障 由于工作环境潮湿,电机停运时间长,使电机绝缘受潮,绝缘电阻值不符合规程要求;由于粉尘较大,有磁性物质落在线圈表面上,产生钻孔现象,导致定子绕组的绝缘被击穿接地;电机引出线位置处于定子铁心背部的热风区,长期运行后绝缘热老化,引出线橡胶绝缘变质、龟裂和剥落,外力和机械震动使绝缘瓷瓶破裂或电机引线鼻子松动,导致电机引出线接触不良甚至断裂而出现剧烈的弧光放电现象。 2、电机定子槽楔松动,端部绑扎不良故障 电机定子槽楔松动、绕组端部绑扎不良,当电机在启动和运行时产生振动,线圈相对产生位移,电机电磁声增大,出现异音。 3、电机转子故障

电机频繁启动和过载运行时产生的热效应力、电磁力和机械离心力的作用引起交变应力而造成电机鼠笼转子的短路环与铜条焊接处开焊,转子铜条在槽内松动,运行中定子电流摆动大,电机振动剧烈,电机电磁声增大并出现放电现象。 4、电机轴承故障 轴承安装不正确,配合公差太紧或太松,润滑脂添加不合适。运行时轴承发热、温升过高、振动大、轴承处声音异常发出很大的响声。轴承过热容易发展成轴承损坏、电机转子与定子扫膛、线圈烧损等重大事故。 5、电机振动 由于制造、使用、维修不当或运行时间长等原因,电机的端盖、轴承、轴承套、转子轴颈、笼条以及定子铁芯等零部件都会发生磨损变形而丧失了应有的形位精度和尺寸精度,使电机在运行中产生振动,当振动值超标时,将影响设备的健康、安全运行。 6、电机温度升高 当电动机的工作温度超过规定温度或允许温升时,就应该认为是不正常状态。电机温度升高,长期运行,电机绝缘就会老化,影响电机使用寿命。 7、电机声音异常 电动机发出的声音大致可分为通风噪声、电磁噪声、轴承噪声和其他声音。正常的声音是均匀连续的,没有忽高忽低的金属性声音。经常监听电机的声音,即使细微的声音变化也能辨别出来。监听这些

同步电动机经常出现的故障及原因分析(通用版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 同步电动机经常出现的故障及原 因分析(通用版)

同步电动机经常出现的故障及原因分析(通 用版) 导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 经常发现的故障现象有: ①定子铁芯松动,运行中噪声大。 ②定子绕阻端部绑线崩断,绝缘蹭坏,连接处开焊,导线在槽口处端点断裂引起短路。 ③转子励磁绕组接头处产生裂纹、开焊绝缘局部烧焦。 ④转子线圈绝缘损伤,起动绕组笼条断裂。 ⑤转子磁极的燕尾楔松动、退出。 ⑥电刷滑环松动,风叶断裂等故障。 以上故障现象有的出现在同步电动机仅运行2—3年内,甚至半年内。一般认为是电动机制造质量问题。但许多电机制造厂,虽对制造工艺中的关键部位加强措施,但没有明显效果,故障现象仍然屡屡发生。 通过对同步电动机及励磁装置运行数据进行数理统计分析,对电

动机起动,投励运行中的各种典型状态波形摄片,研究分析表明,同步电动机出现上述故障,不是制造问题,而是传统励磁技术存在缺陷。 XX设计有限公司 Your Name Design Co., Ltd.

三相异步电动机的绕组常见故障分析与处理方法(精)

班级:07自动化 学号:0709111016 姓名:高顺 三相异步电动机的绕组常见故障分析与处理方法 关键词:断路电流不平衡短路绝缘损坏磁场不均绕组接地绕组接错 一、绕组开路 由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂,焊接后又未清除干净,就可能造成壶焊或松脱;受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁,在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时,另几根导线由于电流的增加而温度上升,引起绕组发热而断路。一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。 1. 故障现象 电动机不能启动,三相电流不平衡,有异常噪声或振动大,温升超过允许值或冒烟。 2. 产生原因 (1)在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。 (2)绕组各元件、极(相)组和绕组与引接线等接线头焊接不良,长期运行过热脱焊。 (3)受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。 (4)匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。 3. 检查方法 (1)观察法。断点大多数发生在绕组端部,看有无碰折、接头出有无脱焊。(2)万用表法。利用电阻档,对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上,另一根依次接在三相绕组的首端,无穷大的一相为断点;“△”型接法的短开连接后,分别测每组绕组,无穷大的则为断路点。 (3)试灯法。方法同前,等不亮的一相为断路。 (4)兆欧表法。阻值趋向无穷大(即不为零值)的一相为断路点。 (5)电流表法。电机在运行时,用电流表测三相电流,若三相电流不平衡、又无短路现象,则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。 (6)电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时,说明该相绕组有部分断路故障; (7)电流平衡法。对于“Y”型接法的,可将三相绕组并联后,通入低电压大电流的交流电,如果三相绕组中的电流相差大于10%时,电流小的一端为断路;对于“△”型接法的,先将定子绕组的一个接点拆开,再逐相通入低压大电流,其中电流小的一相为断路。

电动机常见故障案例分析报告

三相异步电动机“走单相”检修实例 一台HM2-100L1-4-2.2KW三相异步电动机,为星形接法。起动后,正常出力运行2小时后,若仍带满负载工作,电动机转速迅速下降,绕组很快发热,如果想保持原转速运行,则只能带60%的额定负载,一旦电动机停转便不能再起动。 故障分析:上述现象,多是三相异步电动机“走单相”。当一相断电后,星形接法的另外二相绕组变为串联,则每相绕组由原分担1/3额定功率变为分担1/2额定功率,每相绕组负载增加1.5倍,每相绕组的电流也因负载增加1.5倍。而此时,每相绕组电压只有190V,降为原来的109/220=1/1.16倍。若负载不变,电动机产生的电磁转矩也就不变,则转子感应电流I2必须相应增加为原来的1.16倍,方能保持转矩与原来的一样,这样,转子感应电流反应到定子方面,定子每相绕组电流总增加量为原来的1.5*1.16=1.73倍,比过负载电流大得多,而又比短路电流小,是一个介于过负载和短路之间的一种故障。 三相异步电动机“走单相”时,单相电流不能产生旋转磁场,电动机不能产生起动转矩,故电动机起动不起来。可见,三相异步电动机“走单相”时,若仍满负载(即额定功率)工作,电动机转速下降,绕组很快发热,时间一长,绕组便会烧毁。 检修方法:对于正在运行的电动机,若声音突然不正常,转速明显变低,应立即停机检查。当电动机有安培表测量电流时,可在停机

前检查三相电流是否平衡,如无此装置,在停机后重新合闸,若电动机只嗡嗡响不能起动起来,大多是由于一相保险丝熔断造成的,在拉闸时,该相刀口上无火花。此时,更换新保险丝即可。 电刷火花过大的解决方法 1.电刷与换向器接触不良或电刷磨损过短;研磨电刷接触面,更换新电刷。 2.电刷上弹簧压力不均匀:适当调整弹簧压力,使每个电刷压力保持在1.47×104~2.45×104Pa,也可凭手上的感觉。 3.刷握松动将刷握螺栓固紧,使刷握和换向器表面平行;刷握离换向器表面距离过大;调整刷握至换向器距离,一般为2~ 3mm 。 4.电刷牌号不符合要求:更换原来牌号。 5.电刷与刷握配合不当:不能过紧或过松,保证在热态时,电刷在刷握中能自由滑动,过紧可用砂纸将电刷适当砂去一些,过松的要调换新电刷。 6.换向器片间云母未拉净:用手拉刀刻去剩余云母。 7.刷架中心位置不对:移动刷架座,选择火花最好位置。 8.电机长期超负载:调整负载,在额定负载内。

电机常见故障及解决方法

异步电动机常见故障解决方法 电机在日常生活中起着重要的作用,像交流、直流电机等。电机在长期的运行下,会发生各 样的故障、主要的故障可分为电气和机械故障两大类。电机在机械方面的故障主要有、机座、轴承、风扇罩,前后端盖、和电机的转轴等故障、电机在电气一般都有定转子绕组、定转子 铁心等故障。电机一但出现故障就会影响生产,降低经济效益等。所以我们一定要掌握一定 的相关专业知识并进行相应的处理,保证并防止事故扩大,保证电机高效稳定正常运行。 现场的电机在日常连续运行中经常一般都会出现以下问题。1电机通电后电机不能起动,没声音无异味冒烟2通电后电机不转,3电机运转时声音不正常有异音振动较大轴承过热、4.电机过热冒烟、匝间短路5.电机三相电源不平衡6.电机的绝缘阻值低、7.电机起动困难.8 电机起动困难带负载时低于额定转速振动较大9电机跳闸等,发现查出原因应及时解决问题。 像当电动机出现通电后不能启动但又无冒烟时,这时就应该检查电机电源是否接通,检 查接线盒处是否有断线等、或是现场电机保护定值小等原因,如果现场保护定值过小,就会 造成电机在现场起动不了,如果电机定值过小应调整保护定值与电机相符合。熔丝熔断电机 出现这种情况是一般应该是电机过电流、熔丝过小、缺相、负荷过重或其它原因,发现缺相 时应及时找出电源回路断线处恢复接线,检查是否因为电机的熔丝规格过小而造成电机起动 不了、如果是因为熔丝过小应更换的熔丝规格应与电机相符,此外造成电机起动不了的原因 一般还有起动方面、机械故障方面、电机本身的电气故障等原因。 电机运转时振动大声音不对有异音主要可以从两个方面分析,一般电磁和机械两大类,机械一般的主要故障为定子与转子相互摩擦,使电机产生剧烈振动和电磁声音,严重可以造 成扫膛,扫膛的原因主要是电机的轴承过度磨损或轴承的保持架散架破裂、轴弯曲、装配时 异物落在定子内等一系列的原因所造成的扫膛。发现有扫膛迹象时,应及时检修,轴弯曲可 以利用液压机床进行矫正,或必要时可以车小转子,电机检修完毕后,应认真检查电机内无 异物时方可回装电机,预防电机扫膛主要可以加强日常的巡检力度,在巡检时多注意电机的 温度及电机轴承的声音和振动、发现电机轴承声音不对或振动超标时,及时检修以防造成电 机的扫膛、或电机的风叶松动与端盖碰撞所造成的、可以更换或是安装风扇或是风扇罩。其 次电机声音不对在机械方面还有因为轴承缺油、油中有杂质、轴承磨损严重滚珠损坏所造成的、因电机缺油造成的声音不对,可以适当的给电机轴承补油,但要随时注意轴承的温度,当电机出现因加油过多而发热时应及时处理,处理的主要方法有高压电机一般有排油孔,可 以从排油孔进行掏油,或是用轴流风机对准发热轴承部位进行通风冷却,另外电机或是电机 轴承加入不干净的油脂造成的,这时就应更换轴承的油脂,更换或清洗轴承并换新油。清洗 轴承要先将轴承中旧油除去,然后用毛刷加清洗剂来清洗。一定要清洗干净,正在刷扫时轴 承不要转动,避免有毛刷上的毛夹入轴承滚道,一般润滑脂占轴承内腔容积的1/2~1/3为宜。轴承磨损间隙过大也会造成电机不正常的振动,对于电机轴承滚珠磨损严重应及时更换 同型号的轴承,一般造成电机运转时的声音不对和振动的的原因还有电机的地角螺丝松或是 电机的地基不牢所造成的,从而造成不正常的振动,发现电机不正常的振动时应及时解决,紧固电机地角,防止事态扩大造成设备损坏,在电磁方面造成的不正常的声音和振动主要原 因有以下几个方面;电机定子与转子铁心松动或是电机的定子的笼条断裂,造成电机在运转 时发出嗡嗡的声音,同时也会增大电机的振动,或是由于电机的电源电流不平衡、或是缺相 运行、过载等一系列原因,主要平时多巡检时多注意电机的声音,电流的变化。 电机过热、冒烟其一般主要的故障原因有;电源电压过高或过低、定转子铁芯相擦、电 机冷却风扇损坏通风不良,电机散热筋污物多、堵转、频繁起动过载、匝间短路、等一系列 的原因。消除故障方法,当电机过热时电机会过热报警从而使电机跳闸,当返现电机过热报 警时,应道现场查看电机控制开关,是否跳开,检查是否过电流或是其它造成的原因,检查 开关上口是否缺相,电源电压使其恢复正常、检修铁芯使之不能相互摩擦,排除故障、检查

三相异步电动机常见故障分析与排除示范文本

三相异步电动机常见故障分析与排除示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

三相异步电动机常见故障分析与排除示 范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 三相异步电动机应用广泛,但通过长期运行后,会发 生各种故障,及时判断故障原因,进行相应处理,是防止 故障扩大,保证设备正常运行的一项重要的工作。 一、通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和 冒烟。 1.故障原因①电源未通(至少两相未通);②熔丝熔 断(至少两相熔断);③过流继电器调得过小;④控制设 备接线错误。 2.故障排除①检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是 否有断点,修复;②检查熔丝型号、熔断原因,换新熔 丝;③调节继电器整定值与电动机配合;④改正接线。

二、通电后电动机不转,然后熔丝烧断 1.故障原因①缺一相电源,或定干线圈一相反接;②定子绕组相间短路;③定子绕组接地;④定子绕组接线错误;⑤熔丝截面过小;⑤电源线短路或接地。 2.故障排除①检查刀闸是否有一相未合好,可电源回路有一相断线;消除反接故障;②查出短路点,予以修复;③消除接地;④查出误接,予以更正;⑤更换熔丝; ③消除接地点。 三、通电后电动机不转有嗡嗡声 l.故障原因①定、转子绕组有断路(一相断线)或电源一相失电;②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反; ③电源回路接点松动,接触电阻大;④电动机负载过大或转子卡住;⑤电源电压过低;⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬;⑦轴承卡住。 2.故障排除①查明断点予以修复;②检查绕组极性;

同步电动机常见启动故障分析及处理

同步电动机常见启动故障分析及处理 摘要:同步电动机能否顺利启动,不仅影响到同步电动机自身的安全,还影响到生产系统,为了快速、准确的发现故障、排除故障,对同步电动机常见的启动故障分析就显得非常必要。文章结合维修实践,分析了同步电动机常见启动故障,并给出了具体的处理措施,为今后同步电动机启动故障的维修提供了方法,具有一定的参考价值。 0 引言 同步电动机由于其功率因数高,运行效率高,稳定性好,转速恒定等优点广泛应用于工业生产中。熟悉同步电动机启动故障,并及时排除故障,对电 动机本身及生产系统都具有现实意义,为了能及时、准确排除故障,必须对 同步电动机常见故障进行详细的分析。 1 常见故障 1)同步电动机通电后,不能启动。 同步电动机接通电源后,不能启动和运行,一般有以下几方面的原因:(一)电源电压过低,由于同步电动机启动转矩正比于电压的平方,电源电压过低,使得电机的启动转矩大幅下降,低于负载转矩,从而无法启动,对此,应提高电源电压,以增大电机的启动转矩。(二)电动机本身的故障检查电动机定、转子绕组有无断、短路,开焊和连接不良等故障,这些故障都使电机无法建立起额定的磁场强度,从而电动机无法启动;检查电动机轴承有无损坏,端盖有无松动,如果轴承损坏或端盖松动,造成转子下沉,与定子铁心相擦,从而导致电机无法启动。对定、转子绕组故障可用低压摇表,逐步查找,视具体情况,采取相应的处理方法,对轴承和端盖松动故障,每次开车前都应盘车,看电动机转子转动是否灵活,如轴承(或轴瓦)损坏,应及时更换。(三)控制装置故障此类故障多为励磁装置的直流输出电压调整不当或无输出,造成电动机的定子电流过大,致使电机过流保护动作或引起电机的失磁运行,此时,检查励磁装置的输出电压、电流是否正常,电压、电流波形是否正常,如电压或电流波形不正常,为了节省时间,更换备用触发板。(四)机械故障如被拖动的机械卡住,

三相异步电动机常见故障的原因分析及预防措施(新编版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 三相异步电动机常见故障的原 因分析及预防措施(新编版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

三相异步电动机常见故障的原因分析及预 防措施(新编版) 随着科技不断进步,煤矿自动化水平越来越高,电气动力设备越来越多,但三相异步电动机以其独有的优势仍占据相当大的分额。三相异步电动机是利用电磁感应原理将电能转化为机械能的动力设备,是目前煤矿井下和地面生产系统中应用最广泛的一种动力设备,它具有构造简单、价格便宜、运行可靠、坚固耐用等优点。但由于三相异步电动机大多工作环境恶劣,负荷变化大并且启动频繁,所以往往容易发生故障,轻则影响生产,重则还会导致人身触电,给企业造成不可估量的损失。因此在使用过程中加强维护,有些简单故障能现场排除对煤矿安全生产及提高生产效益具有重大意义。 1异步电动机常见故障及原因 1.1接通电源后,电动机不能启动或有异常响声

(1)外部原因 a.缺相运行 b.启动设备发生故障 c.电动机严重过载 d.传动机构卡住 (2)内部原因 a.机壳破裂 b.轴承损坏,以致定子、转子相擦或有异物卡住 c.定子绕组短路或断路 d.定子绕组经重绕或改绕后,转子和定子槽配合不对或绕组连接错误 1.2启动后无力、转速较低 (1)接法错误,应该是三角形接法误接为星形接法 (2)定子绕组短路 (3)笼式转子的笼条断裂,笼端环断裂或脱焊 (4)饶线式转子的绕组断路、电刷损坏、电刷规格不对、滑环

同步电动机励磁系统常见故障分析

同步电动机励磁系统常见故障分析 作者:陆业志 本文结合KGLF11型励磁装置,对其在运行中的常见故障进行分析。 1 常见故障分析 (1)开机时调节6W,励磁电流电压无输出。 原因分析:励磁电流电压无输出,肯定是晶闸管无触发脉冲信号,而六组脉冲电路同时无触发脉冲很可能是移相插件接触不良,或者同步电源变压器4T损坏,造成没有移相给定电压加到六组脉冲电路的1V1基极回路上,从而六组脉冲电路无脉冲输出导致晶闸管不导通。 (2)励磁电压高而励磁电流偏低。 原因分析:这是个别触发脉冲消失或是个别晶闸管损坏的缘故。个别触发脉冲消失可能是脉冲插件接触不良。另外图1中三极管1V1、单极晶体管2VU及小晶闸管9VT损坏,或者是电容2C严重漏电或开路。如果主回路中晶闸管1VT~6VT中有某一个开路或是触发极失灵,同样会导致输出励磁电流偏低的现象。 (3)合励磁电路主开关时,励磁电流即有输出。 原因分析:这是由于图1所示脉冲电路中的三极管1V1集电极-发射极之间漏电,即使移相电路还未送来正确的控制电压,也会导致1C充电到2VU导通的程度。2VU即输出触发使小晶闸管9VT导通,2C经9VT放电而发出脉冲令1VT、3VT、6VT之一触发导通,使转子励磁电路中流过直流电流。 (4)同步电动机起动时,励磁不能自行投入。 原因分析:励磁不能自行投入。肯定是自动投励通道电路中断或工作不正常,因此可能是投励插件与插座间接触不良,或是图2所示投励电路中的三极管3V1、单结晶体管4VU工作不正常,电容5C漏电、电位器W′损坏。另外是移相插件同样有接触不良现象,或者是图3所示移相电路的小晶闸管10VT损坏等等。 (5)运行过程中励磁电流电压上下波动。 原因分析:引起励磁电流电压输出不稳的原因很多,主要有1)脉冲插件可能存在接触不良,造成个别触发脉冲时有时无。2)图1所示脉冲电路的电位器4W松动,使三极管1V1电流负反馈发生变化,造成放大器工作点不稳定,从而影响晶闸管主回路输出的稳定性。另外,如果电容2C漏电或单结晶体管2VU及三极管1V1性能不良,也会引起触发脉冲相位移动。3)图3所示移相电路的电位器6W松动或接触不良,将会使移相控制电压Ed间歇性消失,引起励磁电流电压输出大幅度波动。另外,如果稳压管7VS、8VS损坏,都会使Ey随电网电压波动而波动,使Ed输出波动,造成晶闸管主回路直流输出不稳。 (6)励磁装置输出电压调不到零位。

电机常见故障分析及其处理

电机常见故障分析及其处理 摘要:发电机在运行中会不断受到振动、发热、电晕等各种机械力和电磁力的作用,加之由于设计、制造、运行管理以及系统故障等原因,常常引起发电机温度升高、转子绕组接地、定子绕组绝缘损坏、励磁机碳刷打火、发电机过负载等故障。与之相似的是电动机的故障也主要有机械故障和电气故障两方面。 关键词:定子线圈,激磁电流,短路故障,接地故障。 电机可分为电动机和发电机两类,电动机又可分为同步电动机和异步电动机,发电机也可分为同步发电机和异步发电机,本文将主要围绕异步电动机和同步发电机为例,简要分析电机常见的故障及其处理方法。 一、三相交流异步电动机常见故障分析及其处理 1.机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。 ⑴异步电动机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴心引起扫膛。如发现对轴承应及时更换,对端盖进行更换或刷镀处理。 ⑵振动应先区分是电动机本身引起的,还是传动装置不良所造成的,或者是机械负载端传递过来的,而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴心,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪声,还会产生额外负荷。 ⑶如果轴承工作不正常,可凭经验用听觉及温度来判断。用听棒(铜棒)接触轴承盒,若听到冲击声,就表示可能有一只或几只滚珠扎碎,如果听到有咝咝声,那就是表示轴承的润滑油不足,因为电动机要每运行3000-5000小时左右需换一次润滑脂。电机超过规定运转时间后,轴承发出不正常的声音,用听棒接触轴承盒,听到了“咝咝”的声响,同时还有微小“哒哒”的冲击声,原因是轴承盒内缺油,同时轴承滚柱有的以有细微的麻痕。通过对轴承进行了更换,添加润滑油脂。在添润滑脂时不易太多,如果太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的磨擦而发热,一般轴承盒内所放润滑脂约为全溶积二分之一到三分之二即可。在轴承安装时如果不正确,配合公差太紧或太松,也都会引起轴承发热。在卧式电动机中装配良好的轴承只受径向应力,如果配合过盈过大,装配后会使轴承间隙过小,有时接近于零,用手转动不灵活,这样运行中就会发热。 2. 电气方面有电压不正常绕组接地绕组短路绕组断路缺相运行等。 ⑴电源电压偏高,激磁电流增大,电动机会过分发热,过分的高电压会危机电动机的绝缘,使其有被击穿的危险。电源电压过低时,电磁转矩就会大大降低,如果负载转距没有减小,转子转数过低,这时转差率增大造成电动机过载而发热,长时间会影响电动机的寿命。当三相电压不对称时,即一相电压偏高或偏低时,会导致某相电流过大,电动机发热,同时转距减小会发出“翁嗡”声,时间长会损坏绕组。总之无论电压过高过低或三相电压不对称都会使电流增加,电动机发热而损坏电动机。所以按照国家标准电动机电源电压在额定值±5%内变化,电动机输出功率保持额定值。电动机电源电压不允许超过额定值的±10%,;三相电源电压之间的差值不应大于额定值的±5%。

电动机常见故障有哪些电动机常见故障及处理

电动机常见故障有哪些电动机常见故障及处理 在现代企业中,电机的运用和发展日新月异。但是在生产当中电动机故障运行而造成的各种事故在生产中占有很 大的比例,全面提高电动机的使用效率,延长电机的使用寿命已成为迫切面临的问题。根据本人的工作实际和相关材料,对此做出以下总结,望各位老师和同行多多提供建议,为企业降低生产成本,做出应有贡献。一、电动机单相运行产生的原因及预防措施1、熔断器熔断⑴故障熔断:主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成的熔断器熔断。预防措施:选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路,并要定期加以检查,加强日常维护保养工作,及时排除各种隐患。⑵非故障性熔断:主要是熔体容量选择偏小,在启动电动机时,受启动电流的冲击,超过熔丝承受能力而发生熔断,还有就是熔断器接装质量差导致使用寿命短。熔断器非故障性熔断是可以避免的,不要片面认为在能躲过电机的启动电流的情况下,熔体的容量尽量选择小一些的,这样才能够保护电机。我们要明确熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故,它绝不能作为电动机的过负荷保护。过负荷只能选用热继电器或电机综合保护器等相关配件。2、正确选择熔体的容量一般熔体额定电流选择的公式为:额定电流=K×电动机的额定电流⑴耐

热容量较大的熔断器(有填料式的)?K值可选择1.5~2.5。 ⑵耐热容量较小的熔断器K值可选择4~6。对于电动机所带的负荷不同,?K值也相应不同,如电动机所用电负荷大的,?那么K值可选择大一些,如电动机的负荷不大,K值可选择小一些,具体情况视电机所带的负荷来决定。 此外,熔断器的熔体和熔座之间必需接触良好,否则会引起接触处发热,使熔体受外热而造成非故障性熔断。在安装电动机的过程中,应采用恰当的接线方式和正确的安装方法。⑴对于线接头,能用线鼻子尽可能使用,如果没有一定要压紧压实,防止节点松动,造成不良接头外局部高热,烧毁导线引起单项运行,对电机造成损毁。⑵对于容量较大的插入式熔断器,?在接线处可加垫薄铜片(0.2mm),这样增加接触面,分散电流达到减小热效应的目的。⑶检查、调整熔体和熔座间的接触压力。⑷接线时避免损伤熔丝,紧固要适中,接线处要加装弹簧垫圈。3、主回路方面易出现的故障⑴接触器的动静触头接触不良。其主要原因是:接触器选择质量差,触头的灭弧能力小,?使动静触头粘在一起,三相触头动作不同步,造成缺相运行。预防措施:选择质量合格国家认证的接触器。⑵使用环境恶劣如潮湿、?振动、有腐蚀性气体和散热条件差等,造成触头损坏或接线氧化,接触不良而造成缺相运行。预防措施:选择满足环境要求的电器元件,防护措施要得当,强制改善周围环境,

同步电动机经常出现的故障及原因分析正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.同步电动机经常出现的故障及原因分析正式版

同步电动机经常出现的故障及原因分 析正式版 下载提示:此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中,详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度,而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力,尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 经常发现的故障现象有: ①定子铁芯松动,运行中噪声大。 ②定子绕阻端部绑线崩断,绝缘蹭坏,连接处开焊,导线在槽口处端点断裂引起短路。 ③转子励磁绕组接头处产生裂纹、开焊绝缘局部烧焦。 ④转子线圈绝缘损伤,起动绕组笼条断裂。 ⑤转子磁极的燕尾楔松动、退出。 ⑥电刷滑环松动,风叶断裂等故障。 以上故障现象有的出现在同步电动机

仅运行2—3年内,甚至半年内。一般认为是电动机制造质量问题。但许多电机制造厂,虽对制造工艺中的关键部位加强措施,但没有明显效果,故障现象仍然屡屡发生。 通过对同步电动机及励磁装置运行数据进行数理统计分析,对电动机起动,投励运行中的各种典型状态波形摄片,研究分析表明,同步电动机出现上述故障,不是制造问题,而是传统励磁技术存在缺陷。 ——此位置可填写公司或团队名字——

电动机故障分析和处理办法(可编辑修改word版)

电动机故障分析和处理办法 邱洋我们厂有大小不同的几百台电动机,经常出现因过负荷、受潮等原因导致电动机烧坏。为了尽量减小因电机故障给生产造成的影响,这就要求电工能准确地判断分析出电动机的故障原因,并能及时找出问题并加以解决处理。 电动机常出现的故障有: 1、绕组绝缘破坏,接地电阻降低,使绕组上的电流电压通过铁芯与电机外壳而接地; 2、电动机在运行时,由于过负荷,缺相和电压的不稳定变化而造成的绝缘降低,绕组的匝间、相间短路; 3、电动机在检修和修理过程中的人为原因,它主要出现在电机在修理过程中的接线、焊接的工艺水平,另外在电机抽芯检修和安装时,因受外界硬力的碰幢,也会导致绕组线圈绝缘的损伤,造成电机的短路或开路。 4、电机在安装时,由于接线错误,电机不能正常运行。 我们如何对电动机出现的故障进行判断、分析和处理呢,下面我们就此而论: 一、当电动机的绕组因绝缘受到破坏时,电流将通过铁芯(定子、外壳)接地,这样就会造成壳体带电,绕组因过电流而发热,甚至烧坏绕组并出现短路现象,使电动机无法正常工作。造成这种故障的原因有: 1、由于电动机受潮导致绕组的绝缘电阻降低; 2、电动机在长时间过负荷运行造成过热现象对绕组绝缘的破坏; 3、电动机因在有害气体的环境中受到腐蚀及内部有异物导致绝缘损坏; 4、因过电压和缺相运行使绝缘击穿。

针对这些故障,应以观察法、仪表测量法及抽芯检查法进行检查。仔细观察绕组及线槽内是否有损伤和烧黑的现象;利用万用表欧姆低阻档检查,若电阻很小,说明电机的绝缘很低,应判断为接地。兆欧表检查应根据电动机使用的电压等级选用兆欧表来测量绝缘电阻,若读数很小或为零,说明该绕组或相对地了。当兆欧表指针在零处摆动,说明还有一定的电阻值,应根据经验判断,借助仪表检查,能够较为准确的判断故障。根据实践经验,人们还常用灯泡测试方法,当电动机绕组的某一点因绝缘被击穿,简单的灯泡测试方法可以直接观察故障点。具体测试应根据电动机的功率大小,选用不同瓦数的灯泡,以利于观察灯泡的亮度变化和电动机绕组接地点所产生的火花现象,在测试过程中,可利用绝缘物,如橡胶,绝缘木棒对绕组的边缘和焊接处轻轻敲打,当敲打到接地点处,灯泡就可能出现闪烁,接地点甚至会出现火花现象。 电动机绕组因绝缘破坏的接地测试方法很多,如给电动机绕组加适当的电压电流烧穿,也可以直接观察到接地点处所出现的冒烟和火花飞溅的现象。于是,检查电动机绕组接地,应以具备的仪器和经验检查,在这就不一一的介绍了。 电动机因绝缘破坏所造成的接地,在这简单介绍几种处理方法; 1、电动机因受潮引起接地,应抽芯烘干,然后待温度冷却到70 度左右时,浇上绝缘漆后再烘干。 2、当电动机的绕组端部绝缘损坏,检查出接地处,并重新进行绝缘处理,浇漆再烘干。 3、如果绕组的接地点在线槽内时,应重绕或更换接地部分的绕组线圈。经过绝缘烘干处理后,应用不同的兆欧表进行测量,能满足技术要求方可。 二、由于电动机因过负荷,电流大,或者缺相运行及碰伤,给电动机所造成的绝缘损坏,分别有绕组的匝间短路、绕组间短路、极间短路和绕组相间的短路故障,其故障现象表现在:定子的磁场分布不均匀使电动机在运行时出现三相电流不平衡,产生振动和噪声,严重时电动机

松下伺服电机常见问题及处理办法

. 松下伺服电机常见问题及处理办法 一、基本接线 主电源输入采用~220V,从L1、L3接入(实际使用应参照操作手册); 控制电源输入r、t也可直接接~220V; 电机接线见操作手册第22、23页,编码器接线见操作手册第24~26页,切勿接错。 二、试机步骤 1.JOG试机功能 仅按基本接线就可试机; 在数码显示为初始状态‘r 0'下,按‘SET'键,然后连续按‘MODE'键直至数码显示为‘AF-AcL',然后按上、下键至‘AF-JoG'; 按‘SET'键,显示‘JoG -':按住‘^'键直至显示‘rEAdy'; 按住‘<'键直至显示‘SrV-on'; 按住‘^'键电机反时针旋转,按‘V'电机顺时针旋转,其转速可由参数Pr57设定。 按‘SET'键结束。 2.内部速度控制方式 COM+(7脚)接+12~24VDC,COM-(41脚)接该直流电源地;SRV- ON(29脚)接COM-; 参数No.53、No.05设置为1: (注此类参数修改后应写入EEPROM,并重新上电)调节参数No.53,即可使电机转动。参数值即为转速,正值反时针旋转,负值顺时针旋转。 3.位置控制方式 COM+(7脚)接+12~24VDC,COM-(41脚)接该直流电源地;SRV- ON(29脚)接COM-; PLUS1(3脚)、SIGN1(5脚)接脉冲源的电源正极(+5V); PLUS2(4脚)接脉冲信号,SIGN(6脚)接方向信号; 参数No.02设置为0,No42设置为3,No43设置为1; PLUS(4脚)送入脉冲信号,即可使电机转动;改变SIGN2即可改变电机转

向。 另外,调整参数No.46、No.4B,可改变电机每转所需的脉冲数(即电子齿轮)。常见问题解决方法: '. . 1.松下数字式交流伺服系统MHMA 2KW,试机时一上电,电机就振动并有很大的噪声,然后驱动器出现16号报警,该怎么解决? 这种现象一般是由于驱动器的增益设置过高,产生了自激震荡。请调整参数No.10、No.11、No.12,适当降低系统增益。(请参考《使用说明书》中关于增 益调整的内容) 2.松下交流伺服驱动器上电就出现22号报警,为什么? 22号报警是编码器故障报警,产生的原因一般有: 编码器接线有问题:断线、短路、接错等等,请仔细查对; 电机上的编码器有问题:错位、损坏等,请送修。 3.松下伺服电机在很低的速度运行时,时快时慢,象爬行一样,怎么办? 伺服电机出现低速爬行现象一般是由于系统增益太低引起的,请调整参数No.10、No.11、No.12,适当调整系统增益,或运行驱动器自动增益调整功能。(请参考《使用说明书》中关于增益调整的内容) 4.松下交流伺服系统在位置控制方式下,控制系统输出的是脉冲和方向信号,但不管是正转指令还是反转指令,电机只朝一个方向转,为什么? 松下交流伺服系统在位置控制方式下,可以接收三种控制信号:脉冲/方向、正/反脉冲、A/B正交脉冲。驱动器的出厂设置为A/B正交脉冲(No42为0),请将No42改为3(脉冲/方向信号)。 5.松下交流伺服系统的使用中,能否用伺服-ON作为控制电机脱机的信号,以便直接转动电机轴? 尽管在SRV-ON信号断开时电机能够脱机(处于自由状态),但不要用它来启动

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