文档介绍：大电机技术
基于分解的感应电机转子断条故障诊断
张兴,李孝全,谢一静
空军工程大学导弹学院,陕西三原
摘要为提高感应电机转子断条诊断的准确性,提出了一种基于分解的诊断方法。选取单相功率频
谱作为分析对象,通过对单相功率频谱进行分解,准确地提取了故障特征量。仿真结果表明,该方
法诊断灵敏度高、直观清晰,有效地解决了定子电流中故障分量频率与基波频率相近而不易被分解的难
题,是一种有效的可行方法。
关键词感应电机;转子断条;功率频谱;分解;故障诊断
中图分类号. 文献标识码文章编号——

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引言在整个数据序列中,极值点和过零点的数目
应该相等,或者至多相差。
转子导条断裂是感应电机最常见的故障之一,占
信号上任意一点,由局部极大值和局部极小
其总故障的%左右⋯。故障初期电机仍可以继续工
值定义的包络线的平均值为零,即信号关于时间轴局
作一段时间,但若不进行修理,将加重相邻导条的负
部对称。.
担,转子发热严重,导致更多的导条断裂。此外,转
提取信号Ⅱ的计算过程如下:
子断条故障可能会导致扫膛故障,造成定子绕组短路、
首先根据信号的极大值点和极小值点,利用
绕组接地等严重故障,甚至导致电机立刻报废,引发
三次样条插值求出其上包络和下包络的平均值:
严重故障。

应用,经验,:/
模式分解技术对感应电机定子单相功率进行分解, 然后求取与的差:
成功地提取出故障特征量。该方法可以对感应电机转:一
子断条故障进行有效的检测,提高电机运行可靠性。将视为新的重复上述操作,直到满足
条件为止,这时令,即是从原信号中分离出的第
方法和基本理论一个分量。

—方法,该方法包括两个过程: 和—
变换,其中最关键的部分是方法。将,视为新的按照上述过程进行处理,依次
可将复杂的信号分解成有限个本征模态函数得到各个信号:,,⋯,直到的局部极值点
,从而使变换定义小于个时可以认为分解结束,这时,.可能是一直流
的瞬时频率有意义。具有以下特点: 量或者一个趋势。
基于分解的感应电机转子断条故障诊断
经过,次分解,原信号被分解为个本征模函数‘
和一个残余量之和:
去一
∑二
正常运行时单相瞬时功率信号中含有直流分量和
倍频分量,其中的直流分量与负载水平有关。±
单相功率频谱分析
的边频分量幅值伴随转子断条故障的进一步发展而增
正常的鼠笼式异步电动机的所有转子导条均匀分大。在相同断条故障形式下,其幅值在空载运行时很
布。当转子不对称时产生的磁势为椭圆形,可以分解小,随着电机负载的增加而增大。在满载和其他负载
成相对于转子的正转分量和反转分量:。与定情况下,可选择±边频分量作为转子断条故障特
子磁势丘相对静止, 相对于定子参照系的转速为征。鼠笼型异步电动机发生断条故障时,定子电流中
—在定子绕组中感应出频率—的电势和电将调制出±的频率分量。设相电流为:
流。依此类推,定子电流中存在±厂电流成分。当一,——甜一一
时,故障特征频率为± 此频