测试方法和常见不良问题的分析 一、测试方法 1.电机空载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），无负载时的电机每分钟转动的圈 数 （空载转速）及此时流过端子的电流 2）测试方法：使用测速计、胶轮、直流电源，如下连接, 直流电源 电机测速计 参考测试 方法：使 用电机综 合测试仪测试（但誨定范围及电机的冲片槽数，测试 数据不准） 2.负载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），额定负载时的电机每分钟转动的 圈数（负载转速）及此时流过端子的电流（负载电 流） 2）测试方法：见上图，一般选择胶轮的直径为20mm,如 果负载为M gem,则所挂舷码的重量则为M g,同时胶 轮上的圈数取决于绳子A处必须松动才行（即祛码的重 量必须全部加到轮子上才行） 3.堵转力矩和堵转电流的测试
1）； “ 定义：使电机正好停止转动时的负载力矩Ts即为堵转力
矩，此时的电流即为堵转电流Is 3)一般采用两点法进行测试，选择两个负载T1及T2,测 试此负载下的nl> n2及II、12,使用下而的公式计算堵 转力矩和堵转电流： Ts=(n2Tl-nlT2)/(n2-nl) I S=(I2T1-I2T2)/(T1-T2)+(I1-I2)/(T1-T2)*T S 注意点：T1最好在最大效率点附近，而T2最好在最大 功率点附近 参考测试方法：可以采用测功计测试(不精确)或者使 用扭力计测试(较准) 4.窜动量的测试 1)定义：转子在电机中沿轴向可以松动的最大的间隙量 2)测试方法：使用百分表，电机轴前后最大窜动的位置在 百分表上显示的位置分别是A和B，则电机窜动量为B-A 电机 5.电流波形 1)定义：电机在额定电压下旋转时，流过电机两端子间的电 流的变化的波形，可以用示波器进行显示 2)测试方法：如图连接，示波器上显示的波形即为电机的电 流波形，电容一般为qf的电解电容，如果槽数为n 个，则 电机转动一周的完整的波形数为2n个
电机故障诊断综合实验 课程名称：电气设备故障诊断技术 实验组员；张笑庆（信电09-8） 丁慧慧（信电09-8） 王喜乐（信电09-8） 朱星奎（信电09-8）
目录 一、实验目的 (3) 二、实验内容 (3) 三、实验原理 (3) 四、实验步骤 (3) 五、数据采集与分析步骤 (4) 六、数据处理 (5) 1、傅里叶变换法 (5) 2、PARK 矢量法 (8) 3、小波变换法 (13) 七、实验总结 (15)
一、实验目的 1、初步了解故障诊断的过程； 2、了解并初步掌握电机转子断条和气隙偏心故障的定子电流频谱分析方法； 3、认识不同的数据处理与故障诊断方法在故障诊断的敏感性和准确性等方面的差异。 二、实验内容 分别采集状态良好的和存在转子断条，气隙偏心，匝间短路故障的三相异步电动机、在不同负载工况下的三相电流数据；然后运用已编制好软件或运用MATLAB自行编程，对测试数据进行频谱分析，根据相应的故障诊断特征频谱分量，判断电机的故障状态。 三、实验原理 当三相电机出现转子断条故障时，电流频谱中会出现特征分量=（1±2ks）*f1，通常k=1时的特征最为明显；当出现气隙偏心故障时，电流频谱中会出现特征分量=f1±mfr，其中fr为转子频率，m为正整数。当三相电动机出现定子匝间短路故障时，通过对三相定子电流运用Park矢量模平方函数进行变换，电流中除了直流分量外还出现了两倍的基频分量。电机稳态运行时，转速相对稳定，故障特征频率也相对稳定，因此，可根据频谱分析结果判断电机有无对应故障。 四、实验步骤 转子断条故障 注意：严格按照实验步骤，同时在调节整定时间时注意安全！ （１）时间继电器的调整。
交流异步电动机常见故障的分析、诊断及处理 一、异步电动机的故障分析、诊断与处理 电动机的故障大体归纳为电磁的原因和机械的原因两个方面。常见故障分析、诊断与处理如下： 1.异步电动机不能起动： 1.1电动机不能起动，有被拖动机械卡住、起动设备故障和电动机本体故障及其它方面原因： 处理方法：当电动机不能起动的故障时，可使用万用表测量三相电压，若电压太低，应设法提高电压，原因可能有：⑴电源线太细，起动压降太大，应更换粗导线。⑵三角形接线错接成星形接线，又是重载起动，应按三角形接法起动。⑶送电电压太低，应增高电压，达到要求的电压等级。若三相电压不平衡或缺相，说明故障发生在起动设备上。若三相电压平衡，但电动机转速较慢并有异常声响，这可能是负荷太重，拖动机械卡住。此时应断开电源，盘动电动机转轴，若转轴能灵活均衡地转动，说明是负荷过重；若转轴不能灵活均衡地转动，说明是机械卡阻。若三相电压正常而电机不转，则可能是电机本体故障或卡阻严重，此时应使电动机与拖动机械脱开，分别盘动电动机和拖动机械的转轴，并单独起动电动机，即可知道故障所在，作相应的处理。 1.1.1当确定为起动设备故障时，要检查开关，接触器各触头及接线柱的接触情况；检查热继电器过载保护触头的开闭情况和工作电流的调整值是否合理；检查熔断器熔体的通断情况，对熔断的熔体在分析原因后应根据电动机起动状态的要求重新选择；若起动设备内部接线有错，则应按照正确接线改正。 1.1.2 当确定为电动机本体故障时，则应检查定，转子绕组是否接地或轴承是否损坏。绕组接地或局部匝间短路时，电动机虽能起动但会引起熔体熔断而停转，短路严重时电动机绕组很快就会冒烟。 检查绕组接地常采用的方法:用兆殴表检查绕组的对地绝缘电阻，若存在接地故障，兆殴表指示值为零。绕组短路:通常用双臂电桥测直阻的平衡情况，对于绕组接地、匝间短路的处理通常都是重新绕制绕组。 1.1.3其它原因 由于轴承损坏而造成电动机转轴窜位、下沉、转子与定子磨擦乃至卡死时，应更换轴承。 若在严冬无保温，环境较差场所的电动机，应检查润滑脂。 2、鼠笼式电动机起动后转速低于额定值 2.1电动机运行时的转速降低： 2.1.1电源电压；如端电压降低，则电机起动转矩减小，转速降低。若检查是电压太低，则应提高电源电压。电动机接线错误，绕组应是三角形接线而错接成星形的也会使相电压降低。 2.1.2转子电阻；若鼠笼转子导条断裂或开焊，表现为转速和起动转矩下降。导条断裂和开焊，首先可进行直观检查，也可借助于仪表检查。直观检查:就是查看鼠笼导条有没有电弧灼痕，有无断裂和细小裂纹，端环连接是否良好。借助于仪表检查:一种方法是在电动机运行时，看指示电动机定子电流的电流表。在鼠笼转子导条断裂或开焊故障时，电流表指针将来回摆动。对于未装设电流表的电动机，可将电动机的定子绕组串联电流表后接到15-20%Ue（Ue为额定电压）的三相交流电源上，（用三相自耦调压器调压），盘动电动机转轴，随着转子位置不同，定子电流会发生变化，指针突然下降处即导条断裂或开焊处。 2.2若检查是被拖动机械轻微卡住，使转轴转不灵活，也会使电动机勉强拖动负载
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 直流电机常见故障及排除 方法(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-9217-56 直流电机常见故障及排除方法(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。 1、前言 直流电机的故障多种多样，产生的原因较为复杂，并且相互影响，电机运行中由于制造、安装、使用、维护不当，都可引起故障。 2、直流发电机常风故障及排除方法 2.1并励直流发电机建立电压的条件 （1）条件：A、主磁极必须有剩磁；B、并励绕组并联到电机绕组上时，接线极性必须正确；C、励磁回路中总电阻值必须小于临界电阻。 （2）排除并励直流电机不能建立稳定电压的故障方法 A、新安装的原因是电机控制柜内接线松脱或电机碳刷接触不良所致。认真检查，调整碳刷压力即可。
对于长期使用后的由于主磁极剩磁消失或严重减少，可先将并励绕组与电柜绕组联接线断开，用直流电源加于并励绕组使其磁化，如发电机仍不能发电，可改变极性重新磁化。 B、在发电机旋转方向正确的情况下，有时由于电机外部或内部并激绕组与电柜绕组联接不正确导致励磁磁通与主磁极的剩磁磁通极性相反，使剩磁进一步减小不能自励，这时只要调换一下励磁绕组接线的极性就可以了。 C、为调整输出电压，励磁回路通常串联附加电阻，有时电阻断线、接头松脱使励磁回路总电阻大于发电机临界电阻，不能建立电压可将电阻值调小或短接一下，待发电机建立电压后，再调节电阻，使电压达到额定值。 2.2空载电压正常，加载后显著下降 （1）串励绕组的极性接反，检查接线可将串励绕组的2个接头互换位置试验，观察电压，若回升………..
摘要 随着电能应用的方便，电机设备已被广泛应用于工业生产的各个领域。电机在整个机械系统中起着举足轻重的作用，一旦电机发生故障就会影响整个系统的正常运行，甚至危及人身安全。所以对电机进行故障诊断非常重要。系统分析三相异步电动机的定。转子铁芯故障，转子轴承过热，损坏故障，电动机运行电压不正常，绕组接地，绕组短路，缺相，接地装置等故障的产生原因，并提出相应的具体解决办法。异步电动机的报复是个复杂的问题，在实际使用中，应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及启动设备，本文对于异步电动机保护盒故障诊断的方法的研究成果进行了归纳总结，分析说明，这些对异步电机的保护和诊断是有效的。 第1章三相异步电动机的工作原理与结构 1.1 三相异步电动机的基本工作原理 三相异步电动机的定子装有三相对称绕组，当接至三相交流电源时，流入定子绕组的三相对称电流在电机的气隙内产生一个以同步转速n1旋转的磁场。转子导体嵌放在转子铁心槽内，两端被导电环短接。当旋转磁场以逆时针方向旋转时，转子导条切割磁力线产生感应电动势，其方向可用右手定则来判别。转子上半部导体中的电动势方向都是进入纸面，用⊕表示，下半部导体中的电动势方向都是穿出纸面，用⊙表示。在转子回路闭合的情况下，转子导体中就有电流流通。如不考虑转子绕组电感，那么电流的方向与电动势的方向相同。 转子载流导体在旋转磁场中将受到电磁力fem的作呕那个，导体所受电磁力的方向可用左手定则来判定。 在正常情况下，异步电动机的转子转速不能达到旋转磁场的转速，即不能达到同步转速n1，而总是略低于n1。例如两极异步电动机的同步转速 n1=3000r／min，在额定负载时，它的转速约为2880r／min。因为如果n=n1，则旋转磁场和转子到底之间将不存在相对运动，因而转子到底电动势、电流和电磁转矩都将变为零、因此转子转速n总是略小于同步转速n1，即运行于异步转速，异步电动机的名称也就由此而来。 旋转磁场的同步转速n1与转子转速n之差称为转差，转差与同步转速n1之比称为转差率s，即 S=﹙n1－n﹚／n1×100% 转差率s是异步电动机的一个非常重要的变量。当负载变化时，转子的
三相异步电动机常见故障及排除 摘要:人们的日常生活、生产都离不开电动机的使用，在电动机的使用过程当中有很多注意事项以及要求，可能引起重大安全事故。因此，如何及时诊断和排除故障，预防事故发生，确保电机安全、可靠、高效运转，对企业而言显得尤为重要。电机的故障类型多、情况复杂，可概括为机械与电气两方面，机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障；电气方面故障有定子绕组缺相运行，定子绕组首尾反接，三相电流不平衡，绕组短路和接地绕组过热和转子断条、断路等。本文就常用的电机故障问题进行分析，浅谈一些电机故障诊断方法和维护修理措施。 关键词:电动机常见故障维护检修分析 一，电动机不能启动： 1，电动机不转且没有声音：电源或者绕组有两相或两相以上断路，首先检查电源是否有电压，如果三相电压平衡，那么故障在电动机本身，可检测电动机三相绕组的电阻，寻找出断线的绕组。 2，电动机不转但有嗡嗡声：测量电动机接线柱，若三相电压平衡且为额定电压值，可判断是严重过载，检查的步骤：先去掉负载，这时电动机的转速与声音正常，可以判定过载或者负载机械部分有故障，若任然不转动，可用手转动一下电动机轴，如果很紧或转不动，再测三相电流，若三相电流平衡，但比额定值大，说明电动机的机械部分被卡住，可能是电动机缺油，轴承锈死，或损坏严重，端盖或者油盖装的太斜，转子和内膛相碰（扫膛）当用手转动电动机轴到某一角度时感到比较吃力或听到周期性的擦擦声，可判断为扫膛。 3，电动机转速慢且有嗡嗡声：这种故障表现为轴振东，若测得一相电流为零，而另两相电流大大超过额定电流，说明是两相运转，其原因是：电路或者电源一相断路，或电动机绕组一相断路。小容量的电动机可以用万用表直接测量是否通断。中等容量的电动机由于绕组多采用多根导线并绕多支路并联，其中若断掉若干根或断开一条并联支路时检查起来就比较麻烦，这样的情况通常采用相电流平衡法或者电阻法。电阻法用电桥测量三相绕组的电阻，如三相电阻相差百分五以上，电阻较大的一相为断路相。 经验证明：电动机的断路故障多数发生在绕组的端部，接头处或引出线的地方。 二，电动机启动时熔断器熔断或者热继电器断开 1，故障检查步骤：检查熔丝是否合适，检查电路中是否有短路，检查电机是否短路或者接地。 2，接地故障的检测方法：用摇表检测电机绕组对地的绝缘电阻，当绝缘电阻低于0.2兆欧时，说明电机严重受潮。用万用表电阻档或校验灯逐步检查，如果电阻较小或者校验灯较暗说明该项绕组严重受潮，需要烘干处理，如果电阻为零或者校验灯接近正常亮度，那么该项已近接地了。绕组接地一般发生在电动机出线孔，电源线的进线孔或绕组伸出槽口处对于后一种情况，若发现接地并不严重，可将竹片或绝缘纸插入定子铁芯与绕组之间，如经检查已不接地，可包扎并涂绝缘漆后继续使用。
浅谈直流电机的故障诊断及维护 摘要】直流电机系统的维护决定其正常运行；直流电机结构的特殊性决定其故 障的多样性和故障诊断的复杂性。只有正确维护，准确诊断，才能实现高效稳定 地运行。本文阐述了直流电机故障诊断、直流电机的检查维护、直流电机控制部 分的维护与检修以及直流电机的日常管理，旨在提高直流电机的工作效率以及企 业的经济效益。 【关键词】直流电机故障诊断检查维护日常管理 有关直流电机最早的历史可以追溯到十九世纪二十年代，那时候有关电机的 相关理论已经开始普遍流传，人们将直流电机不断地改造以适应时代的需求。直 流电机过载能力较强，热动和制动转矩较大，调速性能优越，易平滑调速，而且 控制系统简单，电控系统造价低，这个是交流电机无法取代的。因此在钻井中， 直流电机仍在广泛应用着。 一、直流电机故障诊断 直流电机的复杂结构决定了其故障的多样性原因的多样性。主要分为机械性 故障和电气性故障。 1、机械故障。机械性故障包括安装不良松动、轴承不良、润滑脂泄漏等问题，判断机械故障先看电机是否有异响、振动是否过大，两电机电流是否相差过大，解决方法主要通过重新校正平衡以及更换相应设备等措施进行故障排查。机 械故障是难以避免的，而且往往在现场无法解决，这需要我们提前发现处理，防 止事故扩大化。 2、电气故障。直流电机运行的电气故障主要表现在以下几个方面：（1）运 行过程中电机温度升高；（2）电刷下火花强烈引起换向片烧黑；（3）绝缘老化 速度加快等。电气故障可通过电流的波动来判断。运行中的温度升高主要由电机 过载、风机工作不正常、电枢线圈短路等原因所致。处理过程中要找准引起温度 上升的原因，并对相应部位进行检修维护。电刷打火主要是因为碳刷磨损过大或 电刷弹簧老化引起的，应及时更换。换向片应视灼烧情况处理，对于轻微的灼烧 可以拿砂纸打磨凹凸面，严重的应考虑返厂更换了。电机绝缘性能下降最直观的 表现是电控柜直流接地灯亮，电机启动后电压很低，但电流很大。应用兆欧表测 量电枢的绝缘电阻，最低不能低于0.7兆欧。解决方法可以先用热风机或大灯泡 烘烤线圈，若结果不理想，应及时返厂做绝缘处理。 二、直流电机的检查维护 虽然直流电机的故障有很多，但主要集中在碳刷、换向器、轴承等元件，同 时亦是故障的多发区。钻井直流电机主要使用T900的碳刷，而且分直、斜两种。 1、电刷的维护。电刷的质量对换向有很大的影响，合理的选择电刷可以改 善换向。而电刷的维护需要从以下几个方面进行：（1）确认电刷辫螺丝是紧固的，刷辫不影响电刷的自由运动。（2）确保电刷辫不接触到电机内部非绝缘部分。（3）检查电刷能否在刷握内自由移动，弹簧的位置必须正确，功能正常。（4）刷握离换向器表面的距离应一致。 2、换向器的维护。换向器工作状况好坏直接关系直流电机的工作状况，因 此必须加强对换向器的维护。而直流电机换向故障主要标志是换向火花，换向火 花实际上是电刷的换向片脱离接触时，释放的电磁能量。换向器的维护和电刷的 维护与质量直接挂钩，正确的进行电刷质量选择和合理维护电刷运行时换向器维
基于PLC电机故障诊断系统设计 摘要：随着经济的高速发展，现今社会自动化代替人工操作已经不是梦想，PLC可编程逻辑控制器（PLC）是实现自动化操作的基础。一个完善的PLC控制系统不仅仅只是使整个自动化操作系统满足工业自动化控制的要求还可以在自动化生产系统出现故障时及时的对故障进行诊断和处理，保证了生产设备的正常运转。PLC故障的诊断和处理是体现自动化控制系统代替人工操作实现自我诊断和处理的先进化程度，同时也是衡量自动化控制的智能化指标。PLC 对于整个系统故障的自我诊断对于工业控制具有较的实用价值。 关键词：PLC电机故障诊断系统设计 中图分类号：TM57 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）06-0278-02 在当下的工业生产过程中，PLC控制系统在工业智能化的领域被大量的使用，是实现工业自动化控制的中间力量。PLC的完善程度决定着整个自动化操作系统的安全性和可靠性，PLC故障诊断系统它在工业自动化控制中占有举足轻重的地位。 一、电机系统的组成和工作原理 PLC电机系统主要由上位计算机和一套PLC监控系统组
成[1]。上位计算机为用户提供数据、图形和事件的显示。PLC 通过外部变送器、互感器和发动机连接完成自动化系统设备的故障信号检测并将这些数据转化为通讯数据传输给上位计算机。上位计算机通过对故障原因进行分析和判断，分析和判断后的结果通过数据传送给人机界面。人机界面给出故障点解释故障的诊断结果，并在人机界面给出相应排除故障的建议。电机故障诊断系统的框架图如下： 当操作人员按下生产系统的开机按钮后，PLC电机故障诊断系统先对断路器的闭合或断开的形态进行判断，如果电机故障诊断系统监测到断路器初始状态为闭合那么电机将无法启动，并且伴随报警，反之则启动成功。电机启动成功的标志是在控制柜上电机的“开/关”指示灯亮起，反之则电机出现故障。在生产设备运行过程中，PLC不停的对电机有可能发生的故障进行循环的检测。如果电机发生相间短路、断相和过负荷以及过电流等故障，PLC迅速的对电机故障做出判断和相应的故障分析并且为操作人员给出排除故障的建议。在关机时，PLC接到关机命令后，断路器跳闸（电机“开/关”指示灯灭），故障声光报警后，按下报警复位按钮进行系统复位完成关机动作[2]。 二、PLC的组成 PLC的组成主要包含：中央处理器、存储器、输入/输出模块、电源、外部设备接口及输入/输出扩展单元等组成。它
直流电机的认识与检测维修方法 直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。 直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。陕西西玛金都机电生产部李工程师说：起动机使用的直流电动机为短时额定工作的串激式直流电动机，它起动柴油机时的导线较粗，产生的转矩也很大。 直流电动机主要由电枢、换向器、磁极、激磁绕组和电刷等组成。壳体内部电枢绕组和激磁绕组串联在一起，当蓄电池供电时，激磁绕组和铁心形成磁极而产生磁场，同样，电枢绕组也产生磁场。两个磁场相互作用而产生很大的转矩，然后通过起动机驱动齿轮输出动力。 1.直流电动机的修理。 (1)检修电刷和电刷架，电刷总成的安装位置如图02所示。图02 ST614型起动机的构造。在正常情况下.电刷的高度一般在20mm左右。若在检修中发现磨损到小于原高度1/2时，应换用同型号的新电刷。更换后的电刷，应保证工作面与换向器接触面积在75%以上。若接触面不符合要求时，可用"0"号细砂纸垫在换向器表面上.将电刷工作面研磨成圆弧状的接触面。电刷弹簧的压力一般为13土2N，否则，应更换或调整电刷弹簧。 (2)看图检修电枢 ①电枢的实物外形如图03所示。图03 电枢的实物外形 电枢线圈在使用中出现短路、断路和搭铁现象时，可用万用表电阻挡进行检测。 ②换向器表面应无烧损、划伤、凹坑和云母片凸起等缺陷。换向器表面上的污物，应用汽油将其清洗干净。对于松脱的接头要用锡焊重新牌。换向器表面出现较严重的烧损、磨损和划.并造成表面不光滑或失圆时，可根据具体情况进行修复或更换。 ③电枢两端轴颈与轴承衬套的配合间隙应控制在o. 04 ~ o. 15mm范围内。若测量出的问隙值超过o. 15mm时，应换用新衬套。 (3)看图检修磁场线圈 ①磁场线圈的实物外形如图04所示。图04 磁场线圈的实物外形。 磁场线圈损坏后，可用万用表电阻挡检测磁场线圈的工作情况。 ②磁极铁，心松动、线圈出现松动或其他原因造成损坏后，可将旧绝缘稍加处理后，用布带重新包好，再进行绝缘处理。 ③检修中发现有断路或短路的线圈时，一般应换用新线圈或重新绕制 (4)看图检修后端盖 后端盖的实物外形如图05所示。 图05 后端盖的实物外形 ①在后端盖的4个电刷架中有2个与盖体绝缘，另外2个与盖体搭铁。 ②相邻2个电届IJ架之间的绝缘电阻应大于0.5Mn。若绝缘电阻过小，应查明原因后修复. 电枢绕组接地故障 这是直流电动机绕组最常见的故障。电枢绕组接地故障一般常发生在槽口处和槽内底部，对其的判定可采用绝缘电阻表法或校验灯法，用绝缘电阻表测量电枢绕组对机座的绝缘电阻时，如阻值为零则说明电枢绕组接地；或者用图所示的毫伏表法进行判定，将36V低压电源通过额定电压为36V的低压照明灯后，连接到换向器片上及转轴一端，若灯泡发亮，则说明电枢绕组存在接地故障。具体到是哪个糟的绕组元件接地，则可用图所示的毫伏表法进
万方数据
万方数据
三相异步电动机的故障判断及处理 作者：徐坤 作者单位：辽宁职业学院 刊名： 农机使用与维修 英文刊名：FARM MACHINERY USING & MAINTENANCE 年，卷(期)：2011(2) 参考文献(2条) 1.赵承获;姚和芳电机与电气控制技术 2001 2.王庆伯三相电动机修理指导 1997 本文读者也读过(10条) 1.潘宗英浅析三相异步电动机定子绕组故障的查找及处理[期刊论文]-中国科技信息2006(24) 2.刘焕君三相异步电动机故障检查与维修[期刊论文]-黑龙江造纸2011,39(1) 3.莫司丞浅谈三相异步电动机的故障及对策[期刊论文]-科技信息2010(36) 4.王文娟关于三相异步电动机的保护分析[期刊论文]-西部大开发（中旬刊）2010(9) 5.姚飞.许安平.王磊三相异步电动机的缺相运行及其保护措施[期刊论文]-内江科技2008,29(12) 6.张友昌.Zhang Youchang变压器冷却装置控制方式的改进措施[期刊论文]-电工技术2005(11) 7.侯兰香.生国锋.HOU Lan-xiang.SHENG Guo-feng三相异步电动机过热故障简析及修复[期刊论文]-枣庄学院学报2006,23(5) 8.朱英明.ZHU Ying-ming三相异步电动机故障的综合分析与排除方法[期刊论文]-机床电器2007,34(2) 9.韩丽芳.Han Lifang三相异步电动机定子绕组故障的检测及应急处理[期刊论文]-机械管理开发2007(2) 10.王敏.WANG Min三相异步电动机单相运行故障分析[期刊论文]-电机与控制应用2008,35(2) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/5a15506137.html,/Periodical_njwx201102040.aspx
毕业论文---基于PLC的电机故障诊断系统设计
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
编号: 毕业论文(设计) 题目基于PLC的电机故障诊断系统设计 指导教师贺廉云 学生姓名周峰 学号 201021703041 专业机械设计制造及其自动化 教学单位德州学院机电工程系 时间 2012年4月15日
德州学院毕业论文（设计）开题报告书 2012年 4月 15日 院（系） 机电工程系专业机械式及制造 姓名 周峰学号201021703041 论文（设计）题目 基于PLC的电机故障系统设计 一、选题目的和意义 目的：绞车是配套钻机来使用的，适用于各种井下作业。但是，在使用过程中，电子刹车经常出现故障，自动暴死，电机出现空转容易烧坏。为了避免电机烧坏和人员伤亡，在绞车上安装了PLC检测系统。因此，本文简单介绍了国内电机故障诊断系统设计，以及存在问题，同时介绍了可编程控制器的工作原理，选型依据。设计了一种基于PLC电机故障诊断系统设计，详细介绍了所选用的西门子S7-200 PLC以及同类型的S7-300 S7-400PLC，根据设计要求对PLC的输入输出I/O进行了分配，并且编写系统运行的梯形图。准备开机时，按下开机按钮后，首先检测断路器状态，如果断路器初始状态为闭合，电机无法启动，并且声光报警。如果断路器初始状态为断开，断路器合闸，电机开始启动。在启动过程中，若发生一级故障，PLC进行相应的保护动作。启动完成后，“电机开/关指示灯”亮，电机正常运行。运行过程中，PLC依次循环检测电机是否发生相间短路、断相、低电压、单相接地、过负荷、过电流等故障，若有发生，PLC进行相应保护动作。关机时，PLC接到关机命令后，断路器跳闸，“电机开/关机指示灯”灭。故障声光报警后，按“报警复位按钮”复位。 本设计选题就是基于PLC的电机故障诊断系统设计。 二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势 1、国内外PLC发展现状和发展趋势： PLC自问世以来，经过40多年的发展，在美、德、日等工业发达国家已成为重要的产业之一。世界总销售额不断上升、生产厂家不断涌现、品种不断翻新。产量产值大幅度上升而价格则不断下降。目前，世界上有200多个厂家生产PLC，较有名的：美国：AB通用电气、莫迪康公司；日本：三菱、富士、欧姆龙、松下电工等；德国：西门子公司；法国：TE 施耐德公司；韩国：三星、LG公司等。
交流感应异步电机的故障诊断 Diagnosis of fault on Induction Motor 杨瑞（山东邹县发电厂邹县273522） 摘要：本文讨论了交流感应异步电机的故障机理、特点，并详细地介绍了电机的振动分析技术、电流分析技术、磁通分析技术、轴电压电流分析技术等诊断技术。 A bstract:y. 关键词：电机故障诊断 Key words: motor fault diagnose 0、引言 交流感应异步电机的故障诊断是通过对电机定子线圈电流、定子轴向磁通、转子轴电压及电流等数据分析，应用电机振动分析技术、电流分析技术、磁通分析技术、轴电压电流分析等技术，判断电机运行过程中产生的各种信息。通过对其状态参数的检调和分析，判定是否存在异常和故障以及故障的位置和原因，并对设备未来状态进行预测。由于设备故障诊断技术在生产中的应用，了解和掌握了设备运行的状态，改变了维修方式，减少了突发性的事故停产，减少了过剩维修，降低了维修费用，提高了作业率，其经济效益是比较显著的。1、故障诊断 1.1感应电机振动诊断技术 利用电机轴承处的振动信息可以检测出电机的电气问题：对定子或转子偏心、定子或转子的短路铁心及松动铁心、转子条或端环缺陷、转子热弯曲、松动的或断开的电源接头等故障均能够通过振动信号的分析寻找到依据。 1.1.1感应电机定子故障诊断 电机定子故障包括定子偏心、定子铁心短路或松动，这些故障均产生2FL（电源频率）下的大振动，然而，并不一定均产生极通过频率边带（极通过频率=极数×滑差频率）。若切断电机电源，可发现2FL频率下的振动会立即消失。 1.1.2感应电机偏心的转子故障诊断 偏心的转子可在转子与定子间产生旋转的可变气隙，引起脉冲振动（通常在2FL与转速的谐波频率之间）。常常需要细化谱分离2FL与转速的谐波频率。偏心的转子产生2FL及其两侧的极通过频率边带。极通过频率本身出现在低频处（极通过频率=滑差频率8极的数目）。FP常见值的范围在20到120转（0.3-2赫兹）内。软脚或不对中由于变形常会引起可变的气隙。 1.1.3感应电机转子故障诊断 断的、裂的转子条或短路环，转子条与短路环间接触不良，或者短路的转子铁心将产生1X转速频率的大振动及其两侧极通过频率边带。此外，这些故障常产生转速频率的2、3、4、5阶谐波频率两侧的极通过频率边带。转子条通过频率及其谐波频率两侧的2FL边带指示转子条松动或脱开。松动的转子条与端环间电气引起的电弧常表示出很高的幅值的2RBPF且伴随2FL边带，但是1RBPF频率的振动幅值不增大。 1.1.4感应电机电气相位故障诊断 由于松动或者断的或者裂的接头的相位问题可产生2FL频率的过大的振动，并且2FL两侧伴有1/3电源频率的边带。如果不解决向往问题，2FL处的振动幅值将超过25.4毫米/秒。如
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 直流电机常见故障及排除方法 (新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
直流电机常见故障及排除方法(新版) 1、前言 直流电机的故障多种多样，产生的原因较为复杂，并且相互影响，电机运行中由于制造、安装、使用、维护不当，都可引起故障。 2、直流发电机常风故障及排除方法 2.1并励直流发电机建立电压的条件 （1）条件：A、主磁极必须有剩磁；B、并励绕组并联到电机绕组上时，接线极性必须正确；C、励磁回路中总电阻值必须小于临界电阻。 （2）排除并励直流电机不能建立稳定电压的故障方法 A、新安装的原因是电机控制柜内接线松脱或电机碳刷接触不良所致。认真检查，调整碳刷压力即可。对于长期使用后的由于主磁极剩磁消失或严重减少，可先将并励绕组与电柜绕组联接线断开，用直流电源加于并励绕组使其磁化，如发电机仍不能发电，可改变
极性重新磁化。 B、在发电机旋转方向正确的情况下，有时由于电机外部或内部并激绕组与电柜绕组联接不正确导致励磁磁通与主磁极的剩磁磁通极性相反，使剩磁进一步减小不能自励，这时只要调换一下励磁绕组接线的极性就可以了。 C、为调整输出电压，励磁回路通常串联附加电阻，有时电阻断线、接头松脱使励磁回路总电阻大于发电机临界电阻，不能建立电压可将电阻值调小或短接一下，待发电机建立电压后，再调节电阻，使电压达到额定值。 2.2空载电压正常，加载后显著下降 （1）串励绕组的极性接反，检查接线可将串励绕组的2个接头互换位置试验，观察电压，若回升……….. （2）换向极绕组接反。此情况会使换向严重恶化，可看到电刷下火花随负载增加而更加明显，发现这种情况，先检查换向极性是否正确，可将换向极绕组的接头互换位置，进行试验以观察效果。 （3）电刷偏离中性线过多，严重时不发电空载下电刷有火花，
摘要 主要阐述了BP 神经网络在直流电动机故障诊断方面的应用。内容包括BP 神经网络的建立, 基于Matlab simulink的网络仿真三相异步电动机的运行状况直接影响到生产的正常进行，因此研究电机故障诊断技术，具有重大的理论意义和社会经济效益。 针对三相异步电动机的接地短路的外部故障，提出了一种基于BP神经网络的故障诊断方法,然后利用FFT 分析, 将振动信号的频谱分析作为神经网络的训练样本。对所采集异步电动机的定子转矩电流进行数据预处理与特征提取、归一化后，把这些特征参数作为神经网络的输入，经过学习训练，以判断系统状态，识别系统的故障。 通过选择足够的故障样本来训练神经网络, 将代表故障的信息输入训练好的神经网络后, 由输出结果就可以判断发生的故障种类。仿真和测试结果表明了该方法的有效性和正确性。 关键词:三相异步电动机;故障诊断;神经网络;BP算法
Abstract The application of BP neural network in the fault diagnosis of motor is explained. It contains setting up of the network and the network simulation based on Matlab simulink under the programming language environment .As the working status of the three-phase asynchronous motors directly impact on the daily order of production activity，it is very important to investigate the fault diagnosis techniques for the three—phase asynchronous motors. So it is of great theoretical and socio-economic benefits to study on electrical fault diagnosis technology． Aim at the faults of there-phase asynchronous motors such as ground fault, brings out one method of fault diagnosis based on BP neural network, then by FFT analysis, the frequency information of vibration is used as the training specimen of neural network. This method used characteristic information of asynchronous motor such as stator current finishes data preprocessing，feature extraction，and normalization. Then it uses these characteristic parameters as the inputs of the neura1 network，studies and trains，judges the state of system，and recognizes the fault of system. When symptoms that represent faults are input to the t rained neural network, the type of fault can be determined in the output of the neural network. The simulation and the test results point out its validity and correctness. Keywords: three-phase asynchronous motors; faults diagnosis; neural network; BP arithmetic
电动机三种典型振动故障的诊断 1 引言 某造纸厂一台电动机先后出现了三种典型的振动故障: (1) 基础刚性差; (2) 电气故障; (3) 滚动轴承损坏。 现将诊断分析及处理过程进行简单的描述和总结: 此电动机安装于临时混凝土基础上，基础由四根混凝土支柱支撑于二楼楼板横梁上，基础较为薄弱。电动机运行时振动较大，基础平台上感觉共振强烈。没有发现其他异常。 电动机结构型式及技术参数如下: 三相绕线型异步电动机 型号:yr710-6 额定功率:2000kw 额定转速:991r/min 工作频率:50hz 额定电压:10kv 极数:6 滚动轴承:联轴节端nu244c3; 6244c3 末端: nu244c3 (fag) 针对本电动机的特点,采用entek data pactm 1500数据采集器＋9000a-lbv加速度传感器; enmoniter odyssey软件进行振动数据的采集和分析: 2 电动机基础刚性弱的诊断过程 2001年8月21日，采用entek data pactm 1500数据采集器对此电动机进行测试。首先，
断开联轴节，进行电动机单试。测量电动机两端轴承座处水平、垂直、轴向三个方向的振动速度有效值(mm/s rms)、振动尖峰能量(gse)幅值及频谱;测量电动机地脚螺栓、基础、基础邻近台板各点及台板下支撑柱上各点的振动位移峰峰值(μm p-p); 测量电动机两侧轴承座 水平、垂直方向的工频(1×n)振动相位角。将电动机断电，采集断电瞬间前后电动机振动频谱瀑布图。 之后，重新找正对中，带负荷运行进行测试，测试内容同上。 测点位置如图1所示;对电动机基础、地脚螺栓及台板各点振动幅值进行测量的数据如图2、图3所示。 图1 图2 振动数据侧视图
直流无刷电机控制器常见故障及排除方法 （1）断开电源用二极管档检测 A 红表笔接控制器电源输入正极、黑笔接负极、有充电现象为正常，短路则损坏。 B 红笔接控制器电源输入负极，黑笔接红色、黄色、绿色，短路则损坏。 C 红笔接控制器电源输入负极，黑笔接电机负极应有400-700参数。 D 红表笔接电机负极，黑表笔接控制器正极，应有100-300参数。 E 转把红、黑、绿，不应有短路现象。 （2）通电测量 F 检测控制器电源输入正负极是否有36V与48V以上电压。 G 检测转把电源是否有5V以上电压。 H 转动转把，检测电压是否在0.8V-4.2V之间变化。 I 转动转把检测控制器电压输出。 （3）短路刹车断电线控制器应停止输出 无刷控制器检测方法 一、断电检测 1、检测控制器电源输入正负极是否短路 2、检测控制器绕组线参数： A 用黑表笔接电源正极，用红表笔分别接触黄、绿、蓝三根绕阻线，参数在400-700之间 B 重复2的步骤 3、霍尔信号线检测：用黑表笔接黑线，红表笔接红、黄、绿、蓝四根线，应无短路故障 二、通电检测 1、检测控制器电源输入电压是否有36V（48V）以上电压；
2、检测霍尔信号线是否有5-7V电压； 3、检测转把电源是否有5V以上电源； 4、转动转把，检测信号线上是否在0.8-4.2V之间变化。其它3故障则可配合上面状态推断维修： 1：电机不转： a：电压不足，测试MCU的第3脚电压是否大于3.2V； b：刹车电平接法是否正常，检测MCU的第7脚，高电平刹只要电压高于2..5V：低平刹车时电压低于2.0V； c；调速电压是否加到MCU的第5脚； d：接插件未按装良好，缺相导致无法输出； e：上述条件都满足时，则输出及驱动电电路有故障，外力强行转动电机，内部有明显的不均匀阻力时则多为MOS功率管损坏、但有部分为前级驱动三极管损坏。 2：电机转；但不正常： a：控制器60度120度工作方式选择是否对应： b：电机靠外力能力，且转动时有叫大的操声不平稳；输出缺相，检测连接线情况，线路板上元件有漏焊、虚焊、短路、错焊等： c：霍尔信号不对，部分电机需调整控制器输出线或霍尔信号线； d：电机在低速转动时不平稳，多为驱动电路元件参数差异太大，测试三相驱动元件有无错焊，性能不良； 3：电机易停、带负载能力差： a：控制器短路比较电阻R9、R10是否为20K或1.2K： b：电容C7（1000Pf）、死区调节电容C24（100PF）容量偏离太大； c：康铜线过长（*当控制器电容C7、C24容量不对时，工作电流将异常，一般反映为工作电流大而将康铜调得过长）； d：驱动电路的部分元件漏电，性能不良。 4：限流电阻发热，静态电流偏大； a：检测电路中有短路： b：驱动输出有无器件错焊；
三相异步电动机故障判断及排除方法 三相异步电动机的故障可分为两大类：机械故障和电磁故障。 区分电磁故障还是机械故障可以通电进行判断，如果通电运转时故障出现，断电后故障仍出现说明是机械故障；如果通电运转时故障出现，断电后故障随即消失则是电磁故障。 三相异步电动机故障判断步骤 通过"望、闻、问、切"四个步骤能够有效查找、判断电动机故障所在。 ①望。先检查机械部分的问题，如风叶，轴承，转轴，基座，端盖等是否有磨损。再进行绕组绝缘的检查，如是否有接地、断路或相间短路。②闻。听电机转动是否有噪音。如：咕噜、咝咝声音等。③问。向使用单位了解电机工作地点的环境情况，及电机使用的情况。④切。通过红外测温仪进行测温，一般轴承温度最高不应超过80度。 三相异步电动机故障排除方法 我矿电动机出现的问题一般集中在不能起动（望）、运行中有噪音（闻）、绝缘电阻偏低（问）、轴承过热（切）这四个方面。 1.不能起动 首先应立刻切断电源，仔细观察，看接线是否有问题，机械部分是否有卡死等故障，然后检查是否超出负荷，如果都不是就说明是内部定子或转子绕组出现问题。 2.运行中有噪音 仔细听电机发出的声音，如果发出咕噜声一般就是轴承滚珠损坏，发
出咝咝声一般情况就是因为缺油引起的，转子松动也可以引起噪音，就需要重新固定转子。另外一种情况就是定子与转子经长期高温作用产生形变，致使之间的间隙过小，所发生摩擦，这就需要我们把发生形变的部分打磨，使其符合要求。如示意图2所示。 3.绝缘电阻偏低 井下的工作环境是多变的，根据使用单位提供的信息有助于我们更好判断故障。我们在进行电机故障判定之前也是总要先进行询问电机的运转情况及使用地点的环境情况。在潮湿的环境里电机内部极易进水导致绝缘值偏低，另外由于绕组上的油污也极易导致绝缘值下降，还有一种情况就是绝缘的老化，这种情况就必须要更换绝缘。 4.轴承过热 通过红外测温仪，我们可以准确迅速地了解轴承的温度，轴承过热严重的甚至有焦味和黑烟，这说明电动机长时间有大电流运行，导致产生大量热。这有可能是因为端盖与轴承过紧导致卡死无法转动。也有可能是因为端盖两侧不平，致使电机无法正常运转。还有就是润滑用的油脂中含有燃点较低的杂物，最后的一种情况就是因为轴承严重损坏，致使电机无法正常运转。