利用相位特征判断故障的方法 (DEMO)
汽车电路故障排除“四象四法”
常见 汽车 电路故 障现 象 短 路 现 象 短 路 现 象 通 常 是 由于 汽 车 正 极 和 负极 线 路相 互 触碰 ．导致 某个 电气设 备 不 工作 或 工
分 析判 断 故障 通 过 用手触 摸 电器 元 件 的表 面 ，感 知设 备 的工 作 温度 ，根 据 电 器元 件 的技 术 要 求 工作 温度 ，判 断是 否 温度 过 高 或 没有温度 ，凭着 人体直 接感 受温度 的方法 判断故 障
作 不 正 常 ；或 由于汽 车 电 气 系统 电压 过 高或 产 生 瞬
电笔 （试 灯 ）检 查 法 根 据 电器 元 件 出现 故 障
时 大 电流 将 某 电 气装 置 烧坏 、电 子 电 路 元件 被 击 穿 、保 险丝烧 断 、导线 熔化 等
断路 现 象 断 路 现 象 通 常 是 由于 某 个 电 气 系
况 ，此种 方 法 的优 势 是 不 用 拆 下 或 分 解 元 件 ，就 可 直接 检 测 显 示 出技 术 状况 、判 断 电器或 电路 是 否存 在 着故 障 和 故 障点 ，可 既 省力 又 省 时地 检 测 系统 性 能 。且拥 有精 准诊 断功能 。以万 用表 为例 ，可 选择 万
电工作 。
码仪 、示波 器 、万用 表 等 ）检 测 电器 和 电路 的技 术状
接触 不 良 接 触不 良现 象通 常 是 由于 生锈 、氧 化 、腐蚀 、油污 等 原 因 ，影 响 电 气 系 统 正 常工 作 ，通 常 会 出现 工 作 失 控 （失灵 ）、不 工 作 、工 作 效 果 弱 化 等 现 象 ，导致 启 动 无力 、喇 叭 不 响 、电机 转 速 较 慢 、
原 因是 线路 故 障或人 为 因素 ．导 致 电 气 系统 不工 作 或 工作 不 正 常。 如 正极 和 负极 连 接 部 位被 切 断 、被 绝缘 体 隔绝 、易熔 线熔 断 、保 险烧 断 等。
故障类型判别和故障选相
• 测量电流中无零序分量，判为非接地故障：
AB两相短路故障 BC两相短路故障 CA两相短路故障
m为整定系数，取值范围为4一8
工频故障分量继电器
– 工频故障分量继电器构成原则 – 带方向的工频故障分量元件 – 工频故障分量距离保护
• 为提高灵敏度, 把正序分量和负序分量组合在一起： 为提高灵敏度,
ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ∆U 12 = ∆U 1 + M∆U 2 , ∆I12 = ∆I1 + M∆I 2
ɺ ɺ ɺ ∆U 12 = − Z s (∆I1 + M∆I 2 )
ɺ ɺ 正向故障 : ∆U12 = − Z s ∆I12 ɺ ɺ ɺ ɺ 反向故障 : ∆U1 = ( Z n + Z L )∆I1 , ∆U 2 = ( Z n + Z L )∆I 2 ɺ ɺ ɺ ɺ ⇒ ∆U = ∆U + M∆U = ( Z + Z )∆I
– 工频故障分量距离保护原理 – 工频故障分量距离保护特性
工频故障分量距离保护原理
Zm
Z km
Z kn
Zn
ɺ ɺ ɺ U F 0 = U M 0 − I M 0 Z km
ɺ ∆U
ɺ ∆I
ɺ ∆EF 1
Z k ≤ Z set
ɺ ∆U
ɺ ∆EF 1
ɺ ∆U op
ɺ ɺ ɺ ∆E F 1 = ∆U − ∆IZ km ɺ ɺ ɺ ⇒ Z k = ∆U + U F 0 / ∆I ɺ ɺ ∆E = −U
带方向的工频故障分量元件336018012121212反向故障正向故障方向识别判据工频故障分量距离保护工频故障分量距离保护特性工频故障分量距离保护原理工频故障分量距离保护特性1setopsetopop电压故障保护范围末端电压正常setopopsetop1距离继电器以电力系统故障引起的故障分量电压电流为测量信号不反应故障前的负荷量和系统振荡动作性能不受非故障状态的影响无需加振荡闭锁
相位判断法
相位判断法相位判断法是一种用于分析和处理信号的技术，尤其是在电子工程和信号处理领域中。
它涉及到确定两个或多个信号之间的相位关系，这对于理解信号的时域特性和频率特性至关重要。
以下是相位判断法的几种常见应用和技术细节：1. 相位比较：通过直接比较两个信号的相位，可以确定它们之间的相对位置。
这通常通过使用相位计或示波器完成，其中一个信号被用作参考，另一个信号与之比较。
2. 锁相环（PLL）：锁相环是一种反馈控制系统，它能够锁定输出信号的相位到输入信号的相位上。
通过比较两个信号的相位差，PLL可以生成一个与输入信号同频率且相位对齐的信号。
3. 数字信号处理（DSP）：在数字领域，相位判断可以通过离散傅里叶变换（DFT）或快速傅里叶变换（FFT）来实现。
这些变换可以将信号从时域转换到频域，在频域中分析信号的相位成分。
4. 零交叉检测：对于正弦波信号，相位可以通过检测信号从正到负或从负到正的零交叉点来估计。
每个周期内的零交叉点对应于固定的相位值。
5. 希尔伯特变换：希尔伯特变换是一种数学工具，可以从一个信号中提取出与其相位相反的信号。
这使得可以独立地分析原始信号的幅度和相位。
6. 相量法：在交流电路分析中，相量法通过将正弦波形表示为旋转的矢量（相量）来简化计算。
这种方法可以直接用来分析和判断电路中各组件间的相位关系。
7. 相位解缠：在多路信号传输系统中，信号可能会因为传输延迟或相位偏移而产生相位混乱，相位解缠算法可以用来恢复信号的正确顺序和相位关系。
相位判断法的准确性和可靠性对于确保信号同步、改善通信质量和提高控制系统的性能至关重要。
在实际应用中，选择合适的相位判断技术取决于信号的类型、所需的精确度以及系统的工作环境。
电力系统中线路故障的故障位置估计与定位方法
电力系统中线路故障的故障位置估计与定位方法电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，而在电力系统中，线路故障是常见的故障类型。
故障位置的准确估计与定位对于电力系统的运行维护和可靠性有着重要的意义。
本文将介绍电力系统中线路故障的故障位置估计与定位方法。
一、故障位置估计方法电力系统的线路故障通常是由于设备老化、外力破坏、操作失误等原因引起的。
为了准确估计故障位置，目前常用的方法有以下几种：1. 直接测量法直接测量法是最常用的方法之一，它通过实地测量电缆或电线上故障区域的电阻或电压降，结合电缆或电线的参数，可以较准确地确定故障位置。
但这种方法需要专业设备和人员进行测量，操作较为繁琐。
2. 反射法反射法是利用故障电流波形在故障点发生时引起的反射来估计故障位置。
例如，在故障点处接地故障电流波形会反射回源点，通过测量波形的到达时间就可以得到故障位置的估计。
这种方法需要较为准确的测量设备和实时处理能力。
3. 数学模型法数学模型法是一种基于电力系统的数学模型来估计故障位置的方法。
常用的模型包括传输线模型和参数估计模型等。
传输线模型基于电力系统的物理特性和电磁传输现象，通过计算和模拟来估计故障位置。
参数估计模型则是通过对电力系统中线路的参数进行估计来推算故障位置。
这种方法需要较强的数学建模和计算能力。
二、故障位置定位方法除了故障位置的估计，精确的定位也是保障电力系统可靠性的关键。
目前常见的故障位置定位方法有以下几种：1. GPS定位法全球定位系统（GPS）是基于卫星定位的方法，可以实时测量和跟踪位置信息。
在电力系统中，可以使用GPS定位终端等设备来获取故障位置的经纬度坐标，从而实现精确的定位。
2. 多点定位法多点定位法是通过在电力系统中设置多个测量点，根据测量点之间的时间差或相对距离来定位故障位置。
例如，在电力线路的两端分别设置测量点，通过测量电路的传输时间差来推算故障位置。
这种方法需要较多的测量设备和信号处理能力。
工频特征频率故障分析 (DEMO)
4、 转子连续摩擦：有高频特征、时域波形有削波现象，相位有变化一般不超过
10º。
5、 设备基础松动：相位极不稳定。
6、 装配变形残余应力：因“管道力”及基础变形等引起的“动态不对中”激发
出转子的一阶自振频率分量。
区别的方法：
1) 造成径向振动工频幅值大的故障有：不平衡、轴弯曲、机械松动及机械共振。
首先在检测不平衡之前应排出其它故障。
受压应力时，裂纹处于闭合状态，轴的刚度略小于无裂纹时，裂纹对转子的振动 特性基本没有影响。当裂纹区转轴受交变压力时，裂纹周期性时闭时开，对振动 的影响比较复杂。出现横向疲劳裂纹时，轴的刚度呈各向异性，振动带有非线性 性质。一倍频和二倍频分量随时间逐渐增大，特别是二倍频分量，随裂纹深度的 增大而明显增大。
转子动不平衡确认步骤
1、信号录取方法： （1）最好使用 6 通道仪器同时记录 1V、2V、1H、2H、1A、2A 振动； （2）也可以使用 2 通道仪器分别同时记录 1V、2V；1H、2H；1A、2A 振动。
2、分析 1V、2V 相位差 、分析 1H、2H 相位差： 若 1V、2V 相位差与 1H、2H 相位差接近，则可能存在动不平衡
2 x RPM
3 x RPM 低于1 x RPM
同步振动频率（交流 电线频） 2 x同步振动频率 多次谐波（与工频有 谐波关系）
高次谐波（与工频没 有谐波关系）
机械松动
不对中 油膜涡动（小于 1/2RPM）
电的问题
扭转脉冲 齿轮故障 空气动力 水力动力 机械松动 往复力 相对摩擦 轴承问题
5. 往复力 6. 电的问题 7. 松动 8. 软地脚、管子张力导致的变形 1. 如果轴向振动高，存在不对中 2. 往复力 3. 共振 4. 如果存在皮带2 x RPM，则皮带损坏 通常存在混合不对中或轴向间隙偏大（松动） 1. 驱动皮带损坏 2. 环境振动影响 3. 次谐波共振 4. 拍振 电的问题包括转子条断裂、转子偏心、相间不 平衡、转子定子间隙不均 不常见，除非有激励共振发生 1. 故障齿轮啮合频率 2. 风机叶片通过频率 3. 叶轮叶片通过频率 4. 如果存在严重松动会产生2 x、3 x、4 x或
3.6 故障类型判别和故障选相
3.6故障类型判别和故障选相在距离保护中，为了能使测量元件准确的反应故障的距离，必须找出故障环，即需要根据故障特征，判别出故障的类型和相别。
此外，在220kV及以上电压等级的超高压线路中，由于系统稳定的要求，需要实现分相跳闸，即单相故障只跳故障相，多相故障才跳三相。
这就要求保护装置除能够测量出故障距离外，还应能选出故障的相别，即故障选相。
目前，选相的方法众多，而数字式保护常用相电流差图变量选相，这里以这种选相方法来介绍选相的基本原理。
相电流差图变量的定义：BA B B A A B A B A AB I I I I I I I I I I I ∆-∆=---=---=∆)()()()(]0[]0[]0[]0[CB C C B B C B C B BC I I I I I I I I I I I ∆-∆=---=---=∆)()()()(]0[]0[]0[]0[AC A A C C A C A C CA I I I I I I I I I I I ∆-∆=---=---=∆)()()()(]0[]0[]0[]0[选相判据：首先根据测量电流中是否含有零序分量，判定是接地短路还是不接地短路，如果是接地短路，则用如下判据：)()(CA BC AB BC I I m I I m ∆≤∆∆≤∆若满足)()(AB CA BC CA I I m I I m ∆≤∆∆≤∆若满足)()(BC AB CA AB I I m I I m ∆≤∆∆≤∆若满足A 相接地B 相接地C 相接地其中，m 为整定系数，一般取为4~8。
若以上条件不满足时，判定为两相接地故障，且三个相电流差突变量的最大值，与之对应的就是故障相。
选相判据：)()(B C A C I I m I I m ∆≤∆∆≤∆若满足)()(C A B A I I m I I m ∆≤∆∆≤∆若满足)()(C B A B I I m I I m ∆≤∆∆≤∆若满足AB 相故障BC 相故障CA 相故障其中，m 为整定系数，一般取为4~8。
故障分析方法及其应用 (DEMO)
故障分析方法及其应用一、概述工程中进行的振动检测工作主要有下列两类：1．测量振动物体上某点的振动。
如测定该点振动的位移、速度或加速度的峰值、有效值、振动的频谱及其能量分布各振动分量之间的相位关系等。
2．进行结构或部件的动态特性分析。
如确定结构或部件的各阶固有频率、阻尼、刚度等参数以及分析其各阶振型。
当机器发生故障时，在敏感点的振动参数的峰值、有效值往往有明显的变化，或者出现新的振动分量。
因此对机器进行故障诊断时，通常是在故障敏感点进行第一类振动测量。
但是，当机器有故障时，往往产生新的激励，如果激励是一种脉冲，则其包含的频率成分是十分丰富的。
机器或其部件对此激励的响应主要是以各阶固有频率所作的振动。
显然，不同的部件其固有频率是不同的。
因此，如要寻找或判断故障源就需要进行第二类振动测量。
二、能量总值分析一般来讲，只要设备存在故障就会有额外的能量产生，所以利用振动总能量的变化趋势就会及时发现设备是否出现异常。
振动总能量的变化比较直观，极易被察觉。
能够及时的引起你的注意，从而使你更进一步的进行分析，找出故障的根本原因。
另外、设备故障的发展的严重程度与能量的大小有着密不可分的关系，没有足够的破坏能量就不可能在比较的短的时间里使零部件彻底失效，故障的发展必然有一个阶段。
由此、使我们能够比较准确的把握安排检修的时间，减少停机时间和维修成本。
三、波形分析TF图示是发电机组转子的径向振动位移信号。
可以看出，波形的上下两部分明显不对称。
将上半部分波形所示的趋势延伸至下部分，所得基本上是一个简谐振动。
经简单计算，其振动频率（振动波形上周期T的倒数）与转子转速频率相同。
因此，主要的振动分量是由转子不平衡所致。
而从波形的下部分来看，转子由于不平衡引起的振动在这半个周期中明显地受到了阻碍，并产生了高于转子转速的振动分量，使得波形下半边的波峰远不如上半边尖锐，并且叠加有一些高频的波动。
由此推测，转子在运转过程中，来自两个方向的轴承约束力大小明显不同。
转子裂纹故障诊断 (DEMO)
相位缺失问题的解决方法分析
相位缺失问题的解决方法分析随着科技的发展，我们在日常生活中应用到的电器和电子设备越来越多。
在这些设备中，电路是最常见的一种组件。
无论是电子器件还是电力系统，相位都是一个非常重要的概念。
而相位缺失问题是电路设计中常遇到的一个难题。
本文将从理论和实际问题两个方面来分析相位缺失问题的解决方法。
一、相位缺失的概念和影响相位（phase）指的是一个振荡信号的起伏变化相对于时间轴的偏移角度。
在电路中，相位是指交流电的波形图与时间轴之间的夹角。
相位缺失指的是在电路传输中，由于各种因素的影响，信号的相位发生了偏移。
相位缺失会导致信号失真，降低电路性能和传输质量。
当相位差超过180度时，信号会被完全翻转，从而丧失原信号的意义。
二、相位缺失的解决方法（一）理论方法1. 等化器法等化器（Equalizer）是指一种特殊的电路，在传输线路的末端或收发器之间插入等化器电路，用于补偿传输线路对信号频率和相位的影响。
在信号传输中，等化器能够动态调节信号的相位和幅度，在一定程度上抵消传输线路的影响，从而达到减少相位失真的目的。
2.滤波器法滤波器是指能够滤除一定频率范围内信号的电路。
在传输过程中，信号可能会受到一些噪声或干扰，从而导致相位误差。
这时可以使用低通滤波器或高通滤波器，将部分频率范围内的信号滤除，达到减少相位失真的目的。
（二）实际问题1. 布线在电路布线过程中，要避免电路走形、布线路径太长或太窄等情况，从而减少传输线路的干扰和影响，提高信号的传输质量。
2. 地线在电路设计中，地线的布置也会影响电路传输质量。
一般地线应该独立设计，防止阴极射线的干扰，并尽可能避免地线与信号线重合。
3. 负载在电路设计中，应该合理选择电路负载。
负载过重或过轻都会导致电路相位受到影响，从而产生相位失真。
总结：相位缺失是电路设计中常见的问题，影响电路的信号传输质量和性能。
针对相位缺失问题，理论和实际都有同样的解决方法。
在电路设计中，我们可以使用等化器和滤波器等电路元件，也可以优化布线、地线和电路负载，从而避免相位误差和失真的问题，提高电路的稳定性和传输质量。
电气工程师电路故障快速诊断技巧
电气工程师电路故障快速诊断技巧在电气工程领域，电路故障是一个常见但又棘手的问题。
快速准确地诊断电路故障对于保障设备正常运行、提高生产效率以及确保电力系统的稳定性至关重要。
作为电气工程师，掌握一些实用的电路故障快速诊断技巧是必备的技能。
首先，我们需要对电路有一个清晰的了解。
这包括熟悉电路的原理图、布线图以及各个元件的功能和参数。
在面对故障时，能够迅速在脑海中构建出电路的工作流程和信号走向，有助于快速定位问题所在。
观察法是诊断电路故障的第一步。
通过肉眼观察电路中的元件是否有明显的损坏迹象，如烧焦、变形、破裂等。
同时，检查线路是否有断路、短路、接触不良等情况。
例如，看到一个电阻表面有烧焦的痕迹，很可能这个电阻已经损坏，导致电路出现故障。
闻气味也是一种简单而有效的方法。
如果电路中有元件过热烧毁，往往会散发出特殊的气味。
通过敏锐的嗅觉，可以初步判断故障的大致位置。
接下来，使用测量工具进行精确的检测。
万用表是电气工程师最常用的工具之一。
通过测量电阻、电压、电流等参数，可以判断电路中的元件是否正常工作。
比如，测量电阻值时，如果与标称值相差较大，就说明电阻可能存在问题。
在测量电压时，要注意选择合适的量程，并按照电路的工作原理逐步测量各个节点的电压。
如果某个节点的电压异常，那么该节点附近的元件很可能就是故障点。
对于复杂的电路，采用分段测量的方法可以提高诊断效率。
将电路分成若干段，逐段进行测量和分析，缩小故障范围。
除了万用表，示波器也是诊断电路故障的有力武器。
它可以直观地显示电信号的波形，帮助我们分析信号的频率、幅度、相位等特征。
通过观察波形的异常变化，能够快速发现电路中的问题。
在诊断过程中，还需要注意一些容易被忽略的细节。
例如，电源的稳定性对电路的正常工作至关重要。
检查电源的输出电压是否在规定范围内，是否存在纹波等问题。
另外，电路中的接插件也容易出现接触不良的情况。
对于经常插拔的接插件，要重点检查其接触是否良好。
数字电路故障定位
数字电路故障定位数字电路故障的定位是电子工程师面临的重要任务之一，能够快速准确地找出故障点对于维修和优化电路至关重要。
本文将介绍几种常见的数字电路故障定位方法，帮助读者更好地了解和掌握数字电路故障定位的技巧。
一、故障定位方法一：传统分析法传统分析法是一种常用的数字电路故障定位方法，通过观察电路中的信号波形和输出结果来推断故障点。
在使用传统分析法时，需要根据电路的结构和工作原理进行分析，并逐步缩小故障范围。
例如，若电路的输出结果与预期不符，可以首先分析输入信号的波形是否正常，然后逐一检查各个模块的输出信号，最终找出故障点。
二、故障定位方法二：仿真模拟法仿真模拟法是一种基于数字电路仿真软件的故障定位方法。
通过将电路转化为仿真模型，在仿真软件中对电路进行模拟运行，观察和分析电路的波形和输出结果，可以快速定位故障点。
仿真模拟法具有方便、快捷的特点，可以帮助工程师快速准确地找出故障点，并进行优化和调试。
然而，由于仿真模拟法只是在软件环境中进行模拟，可能存在与实际电路不完全一致的情况，因此在实际使用时需要结合其他手段进行验证。
三、故障定位方法三：故障注入法故障注入法是一种常用的数字电路故障定位方法，通过有目的地在电路中注入故障，观察故障后的电路行为，从而找出故障点。
故障注入法可以模拟各种故障情况，帮助工程师了解电路的响应和故障传播路径。
例如，在特定的信号点注入错误的输入信号或控制信号，观察电路响应的变化，从而找出故障点所在。
故障注入法需要一定的专业知识和经验，并需要谨慎操作，以免对电路产生不可逆的影响。
四、故障定位方法四：故障定位仪器法故障定位仪器法是一种利用专业的故障定位仪器对数字电路进行检测和测量的方法。
常用的故障定位仪器包括逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等。
通过使用这些仪器，可以对电路的信号波形、频谱特性进行观测和分析，从而帮助工程师定位故障点。
故障定位仪器法可以提高故障定位的准确性和效率，但需要工程师具备较高的技术水平和操作经验。
故障特征识别与分析
故障特征识别与分析故障特征识别与分析故障特征识别与分析是一项重要的技能，它可以帮助我们迅速发现和解决各种问题。
下面是一种基于步骤思维的故障特征识别与分析方法：第一步：观察和记录故障现象在遇到故障时，我们首先需要仔细观察并记录下故障现象。
这包括故障出现的时间、频率和持续时间，以及故障对正常操作的影响。
在观察过程中，我们可以注意到一些关键的特征，例如声音、闪烁的灯光或其他异常表现。
第二步：收集相关信息在识别和分析故障特征之前，我们需要收集相关的信息。
这包括设备的型号和规格，操作系统的版本，以及任何最近的更改或维护记录。
此外，我们还可以询问其他人是否遇到过类似的问题，并了解他们是如何解决的。
第三步：排除简单问题有时候，故障可能是由一些简单的问题引起的，例如电源插头未插好或设备未正确连接。
在进行复杂的故障特征识别与分析之前，我们应该先排除这些简单问题。
检查并确保所有的连接都正确无误，并且设备的电源供应正常。
第四步：使用故障诊断工具现代技术发展使得我们可以利用各种故障诊断工具来辅助故障特征识别与分析。
例如，我们可以使用电子设备测试仪器来检查电路板的状态，或者使用软件工具来分析计算机程序的错误报告。
这些工具可以快速定位故障并提供准确的分析结果。
第五步：分析故障特征根据观察和收集的信息，我们可以开始分析故障特征。
我们可以将故障特征与已知的故障模式进行比对，以寻找可能的关联。
例如，如果我们遇到了频繁的崩溃和重启问题，可能是由于系统软件的错误引起的。
通过对故障特征的分析，我们可以更准确地确定故障的原因。
第六步：解决故障一旦我们确定了故障的特征和原因，我们就可以采取相应的措施来解决问题。
这可能包括更换故障组件、修复程序错误或更改操作方法等。
在解决故障时，我们应该始终优先考虑安全性，并确保所采取的措施是有效的。
故障特征识别与分析是一项需要经验和技巧的任务，通过遵循上述步骤，我们可以更有条理地进行故障诊断和解决。
这将帮助我们快速恢复设备的正常运行，并提高我们在面对类似问题时的应对能力。
电路设计中的故障检测与故障定位技术
电路设计中的故障检测与故障定位技术电路设计是现代电子技术领域的一个重要组成部分，而故障检测与故障定位技术则是电路设计中不可或缺的一环。
故障的发生不可避免，因此及时准确地检测故障并定位其位置对于电路设计师来说至关重要。
本文将介绍一些常见的故障检测与故障定位技术，以供读者参考。
一、信号观测法信号观测法是一种常用的故障检测和故障定位方法。
通过观测电路中的信号波形，可以判断是否存在故障以及故障的位置。
这种方法需要使用示波器等仪器对电路中的信号进行观测和分析。
例如，当输入信号波形与输出信号波形有明显差异时，很可能存在故障，通过观测不同部分的信号波形可以逐步缩小故障的范围，实现故障的定位。
二、电压、电流检测法电压、电流检测法是一种简单而有效的故障检测方法。
通过测量电路中的电压和电流数值，可以判断是否存在故障，并初步确定故障的范围。
例如，当电路中的电流异常增大或电压异常减小时，就说明可能存在故障。
进一步测量不同节点的电压和电流数值，可以逐步缩小故障的范围，从而实现故障的定位。
三、热敏电阻法热敏电阻法是一种基于温度测量的故障检测技术。
在电路设计中，故障通常会产生热量，使得某些部件的温度异常增高。
通过安装热敏电阻或温度传感器，可以实时监测电路的温度变化，并判断是否存在故障。
例如，当某个部件的温度远高于其他部件时，就可以确定该部件存在故障，并进一步定位故障位置。
四、复杂故障分析法复杂故障分析法是一种综合运用多种故障检测技术的方法。
由于电路设计中存在许多复杂的故障，常规的故障检测方法可能无法准确定位故障位置。
因此，通过综合运用不同的故障检测技术和方法，可以提高故障检测与故障定位的准确性和有效性。
例如，可以先使用信号观测法初步确定故障范围，然后再结合电压、电流检测法和热敏电阻法进一步缩小故障位置。
总之，电路设计中的故障检测与故障定位技术对于提高电路设计的可靠性和稳定性具有重要意义。
在实际应用中，根据电路的特点和故障的类型选择适合的故障检测和故障定位方法，并结合不同的技术手段，可以提高故障定位的准确性和效率。
基于机器学习的电力系统相位故障特征识别
基于机器学习的电力系统相位故障特征识别引言：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，而其中的电力相位故障对于系统的稳定运行和供电质量具有重要影响。
相位故障的发生可能导致设备损坏、电压失调和供电中断等问题，因此，准确识别电力系统中的相位故障特征具有重要意义。
本文将探讨基于机器学习的方法在电力系统相位故障特征识别中的应用。
一、电力系统相位故障的特征电力系统中的相位故障主要指电力线路中相位之间的短路或接地故障，其特征包括：1. 正、负序电流和电压的失调；2. 相位间的电流和电压异常变化；3. 电力系统频率的异常波动。
二、传统方法的缺点在过去，人们主要依靠传统的人工方法对电力系统相位故障进行识别，但这种方法存在一些缺点：1. 依赖于专业经验和操作员的主观判断，准确率有限；2. 对大规模数据的处理效率低下；3. 难以处理复杂和多变的故障情况。
三、基于机器学习的方法近年来，随着机器学习技术的快速发展，越来越多的研究者开始将其应用于电力系统相位故障特征识别中。
机器学习算法通过对大量数据的学习和训练，能够从中提取出相位故障的特征，以实现准确的识别。
一些常用的机器学习算法包括：1. 支持向量机（Support Vector Machine，SVM）：通过建立相位故障特征与其所属类别之间的关系，实现对相位故障的分类和识别；2. 决策树（Decision Tree）：通过构建一系列的决策规则，从而对相位故障进行分类；3. 神经网络（Neural Network）：通过模拟人脑神经系统的工作原理，实现对相位故障的自动学习和识别。
四、数据预处理在进行机器学习的相位故障特征识别之前，需要进行数据的预处理工作，主要包括：1. 数据清洗：去除无效数据和异常数据，保证输入数据的准确性和可靠性；2. 特征提取：从原始数据中提取出与相位故障相关的特征；3. 特征选择：选择对相位故障识别有最大贡献的特征；4. 数据标准化：将不同特征之间的数据进行标准化处理，消除因量纲不同而引起的误差。
相位检测电路原理
相位检测电路原理嘿，朋友！今天咱们来聊聊相位检测电路原理这个有点神秘又超级有趣的东西。
你可以把相位想象成两个人在跑步比赛。
假如这是一场环形跑道的比赛，两个人出发的时间不一样，那他们在跑道上的位置关系就像是相位。
在电路里呢，电流或者电压就像这两个跑步的人，它们也有这样一种时间上的位置关系，这就是相位啦。
那相位检测电路是干嘛的呢？就像是一个超级裁判，专门来判断这两个“选手”（电流和电压）的出发时间差或者说在“跑道”上的位置差。
咱们来说说这个电路的原理。
相位检测电路里啊，有很多神奇的小部件。
就像一个拼图，每个小部件都有自己的作用。
首先，有信号输入部分。
这就像是比赛的起跑线，电流和电压信号从这儿进来。
比如说，我们有一个交流信号，它的大小和方向可是不停地在变呢，就像波浪一样，一会儿高一会儿低。
这个输入的信号就带着它的相位信息进来了。
然后呢，电路里会有比较器。
这比较器啊，就像是一个很严格的裁判助手。
它会把输入的信号和一个参考信号进行比较。
这个参考信号就像是比赛的标准时间。
如果输入信号比参考信号早一点到达某个点，那就说明它们之间有一个相位差。
这个比较的过程有点像看两个选手谁先跑到某个标记点。
在这个过程中，会产生一些和相位差有关的输出信号。
这个输出信号可能是一个电压值，这个电压值就像裁判手里的记分牌，不同的电压值代表着不同的相位差。
比如说，电压高一点可能表示相位差大一点，电压低一点可能表示相位差小一点。
还有一些相位检测电路会用到像乘法器这样的小部件。
这乘法器啊，就像是一个神奇的魔法师。
它把输入的信号和参考信号进行一种特殊的乘法运算。
你可以想象成把两个选手的跑步轨迹以一种特别的方式组合起来，这样就能更精确地得到它们之间的相位差信息。
我们再来说说一种常见的相位检测电路——过零检测电路。
这个就更有趣啦。
想象一下，电流和电压信号是两条调皮的小蛇。
过零检测电路就是在等着这两条小蛇经过零点的时候。
就像在跑道上设置了一个特殊的检查点，当小蛇（信号）经过这个点的时候，电路就会记录下来。
线路各种故障的判别方法
线路各种故障的判别方法 各种对地电压பைடு நூலகம்特点 故障相判别 一相电压为零，两相升高为线电压 一相电压降低但不到零，两相升高但不 相等，其中一相可略高于线电压。 电压为零相是接地相 电压降低相是接地相。
开口侧电压值及现象 100V电压指示稳定
单相断线
单相断线 两相断线 基频谐振 分频谐振 高频谐振 PT高压侧一相熔丝熔断 PT高压侧两相熔丝熔断
〈100V电压指示不稳定 。 一相电压升高，但不超过线电压。两相 中性点不接地电网，升高相的下一 降低，但不相等。 相为接地相。 一相电压升高不超过1.5Ux相电压，两 〈100V 相电压降低且相等，不低于0.866Ux相 电压升高相为断线相。 电压。 一相电压降低但大于零，两相电压升高 且相等，不超过线电压。 一相电压降低，两相电压升高超过线电 压。 电压升高 的两相为断线相 〈100V 〉100V 〉100V或〈100V 〉100V 电压降低相为熔断相。 电压降低的两相为熔断相。 33.3V电压指示稳定 33.3V电压指示稳定 〈100V电压指示不稳定 。 〈100V 暂短信号
三相电压升高，过电压不高，高压表指 针有抖动现象。 三相电压同时升高，过电压较大。 两相电压表指针均为相电压，一相电压 降低。
一相电压表指针均为相电压，两相电压 表降低。 三相电压常常各不相同，最低相大于零 电网对地的电容不对称 。 耦合传递零序电压 三相电压不同 雷电感应过电压
四冲程发动机相位判断的各种方法及原理
四冲程发动机相位判断以及原理摘要：本文通过对四冲程发动机相位原理浅入分析，运用配气相位的基础原理进行判断，达到原理与实践相结合。
关键词：配气相位，原理，判断（一）。
配气机构的功用：是指在发动机工作过程中按发动机每一汽缸内进行的工作循环或者点火次序的要求，定时地开启和关闭进，排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或（柴油机）得以及时进入汽缸，废气得以及时从汽缸排出。
从功用上看工作循环和点火次序与配气相位是由直接关系。
（二）做功循环与配气相位关系：从做功循环上每缸的工作循环为基础，掌握每缸的工作循环是由做功——排气——进气——压缩——做功这样一个周而复始的工作循环。
也从下列气门排列表格中汽缸工作顺序 1 3 4 21 2 4 3第一遍（一缸在压缩上止点）双 排 不 进 第二遍（四缸在压缩上止点）不 进 双 排由于在实践工作中，由于进，排速度，惯性及汽缸燃烧室形状等因素的影响。
发动机在进，排气冲程进排气门都是提前打开和延迟关闭的，目的就是利用延长进，排气时间来实现进排气的彻底性。
可以看上图所示，进气门的提前开启角是α角，是指活塞从进气门开始打开的时刻到活塞运动到上止点时曲轴所转过角度，进气门的延迟关闭角是β角，是指活塞从下止点从下止点到进气门完全关闭时刻曲轴所转过的角度；排气门的提前开启角是Y 角，是指活塞从排气门开始打开时刻到活塞运动到下止点时曲轴所转过的角度，排气门的延迟关闭δ角，是指活塞从上止点到进气门完全关闭时刻曲轴所转过的角度。
从图还可以看出，进排门同时打开的时间段（α+δ）——称为重叠角，在这里注意的是根据做功循环知道，从进气冲程中间相隔了压缩和做功两冲程，所以（β+y ）并不是进排气门同时打开的时间段。
为了理解配气相位图，一缸为列，将α，β，y 这四角度移到做功循环上，这是我们可以很直接地看到，进气冲程和排气冲程时曲轴的转角都比较理论上的曲轴角大了，并且很明显的看了重叠角（α+δ）。
通过以上轮速，我们可以看到曲轴机构与本气构的配合关系，如果两个关系出现了变化，发动机的工作不能正常的。
基于相位的接地故障诊断方法缺点
基于相位的接地故障诊断方法缺点
基于相位的接地故障诊断方法存在以下缺点：
1、受限于线路拓扑结构：该方法通常需要知道线路的具体拓扑结构，包括导线的位置和相互之间的连接关系。
如果拓扑结构变化或者不完全准确，诊断结果可能会受到影响。
2、对系统参数敏感：相位故障诊断方法依赖于系统的电气参数，例如电流、电压、阻抗等。
如果系统参数发生变化（例如变压器的耦合系数改变），诊断结果可能会产生误差。
3、受到电源电压的干扰：相位故障诊断方法通常需要测量接地故障点的电压或电流。
然而，在有电源电压存在的情况下，这些信号可能会受到电源电压的干扰，使得诊断结果不准确。
4、对故障类型限制：相位故障诊断方法通常只适用于特定类型的接地故障，例如单相接地和部分接地故障。
对于其他类型的故障，例如两相接地和三相接地，该方法的诊断效果可能会受到限制。
5、诊断时间可能较长：相位故障诊断方法通常需要进行连续的相量测量和计算，以确定故障类型和位置。
这可能会需要较长的时间，特别是对于复杂的电力系统。
故障识别是什么原理的应用
故障识别是什么原理的应用1. 引言故障识别是指通过对系统或设备进行检测和分析，识别出其中存在的故障或异常情况的过程。
随着现代技术的发展，故障识别在各个领域的应用越来越广泛，如工业领域的生产设备故障诊断、交通运输领域的车辆故障检测等。
那么，故障识别是通过什么原理来实现的呢？本文将从几个常见的故障识别原理进行介绍和分析。
2. 特征提取法特征提取法是一种常见的故障识别方法，它通过对系统或设备的信号进行采集和处理，提取出其中的特征信息，并将这些特征信息应用于故障识别中。
特征可以是物理量、频谱分布、时域波形等。
通过对这些特征进行分析，可以识别出系统中存在的故障情况。
特征提取法的优点是简单、直观，不需要了解系统的内部机理，只需要通过信号采集和处理即可实现故障识别。
但是，特征提取法也存在一些缺点，如对信号的处理过程会引入噪声，从而影响最终的识别效果；另外，如果系统的特征发生变化，需要重新提取特征，导致算法的复杂性增加。
3. 状态分析法状态分析法是一种基于状态变化的故障识别方法，它通过对系统或设备的状态进行监测和分析，判断系统当前的运行状态是否正常。
状态分析法的实现过程通常包括数据采集、特征提取和状态分类等步骤。
状态分析法的优点是可以实现对系统状态的实时监测和判断，能够及时发现系统中的故障情况。
另外，状态分析法也可以通过状态分类的方式，将系统的状态分为正常和异常两类，使得故障的识别更加准确和可靠。
但是，状态分析法也存在一些挑战，如如何选择合适的状态特征，如何建立合理的状态分类模型等，这些都需要依靠领域专家的知识和经验。
4. 机器学习方法机器学习方法是一种基于数据和模型的故障识别方法，它通过训练数据和模型建立的方式，从数据中学习并识别系统中的故障情况。
机器学习方法可以分为有监督学习和无监督学习两类。
有监督学习是指通过已标记的训练数据来训练模型，然后使用该模型对新的数据进行分类或回归。
无监督学习是指对未标记的数据进行聚类、降维等操作，从而发现其中的模式和结构。
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在接近共振频率时，振动相位变化约为 90°，在通过共振频率（多指临界 转速后转子由刚性变为柔性转子）后相变约 180°。 （十一）地脚松动 1、 垂直方向测量振幅和相位。 2、 若某两个界面松动时，会发现这两者的幅值和相位发生较大幅度的突变。 （十二）诊断摩擦问题（待验）
2、若一侧轴承的测点的振幅慢慢上升，相位仍没有发生变化，这说明物料 沿轮毂或叶片堆积、或物料对叶片产生冲蚀但是不均匀的。进一步解释，堆积与 原转子不平衡合成点同向或冲蚀恰好为反向，也可以说周向都堆积，与原不平衡 合成点同向更多些，或周向都冲蚀，而反向更重些。
3、若另一侧轴承振幅慢慢上升，相位随之改变。这意味着发生的物料堆积 或冲蚀不但不均匀，而且与上一种情况有些不同，堆积的方向偏离了原不平衡合 成点，或冲蚀的方向同样偏离了原不平衡合成点的反向。当然、无论是物料堆积 还是冲蚀虽然是沿圆周分布，但不可能分布得十分均匀。
利用相位特征判断故障的方法
一、 相位的基本概念 相位表示在给定时刻振动部件被测点相对于某一固定参考点或其他振动部 件的位置。在实际应用中相位主要用于比较不同振动运动之间的关系，或确定一 个部件相对于另一个部件的振动状况。 相位反映了振动信号与参考点之间时间关系或位置关系。相位是从单频率的 简谐振动中引出的。因此、对于实际振动信号，也是考虑其中某频率分量与转子 相位标志之间的相位差。比较有用的频率成分主要是基频及其倍频。相位测量可 用于 1）谐波分析；2）动平衡测定；3）振型测量; 4)判断共振点。
轴早期出现裂纹时，振幅无太大的变化，但相位有突变；当轴发生摩擦时， 振幅会变小，但轴与轴承会受到破坏。
如果相位发生偏转，说明振动形态发生了巨大的变化。轴心轨迹椭圆中有一 直边，说明转子不排出单方向摩擦的可能。 相位(φ)：
相位表示在给定时刻振动部件被测点相对于某一固定参考点或其他振动部 件的位置。
在实际应用中相位主要用于比较不同振动运动之间的关系，或确定一个部件 相对于另一个部件的振动状况。例如，在图 1—1—4 中给出了 A 和 B 两个弹簧质 量系统。假设 A、B 两质量块的振幅和频率相同，但 A 位于上限位置，而 B 则位 于其下限位置。在给定的起始时刻位移峰值相差 180º，也就是说这两个振动 180º 异相。在图 l—1－5 中质量 A 和 B 在同一时刻分别位于上限位置和平衡位置(向 下)，于是我们说质量 A 和 B 的振动相位差为 90º。而在图 1—1—6 中质量 A、B 在同一时刻位于同一位置，因此其振动同步，或者说它们的振动相位差为 0º。
相位分析分类： 1) 绝对相位是指从键相器信号触发到振动信号第一正峰值之间的角度。 2) 相对相位是角度表示的从一个信号波形的某一点到另一信号最近的对应
点之间的关系。 相位监测可以判断设备振动状态有无发生变化。比如一台设备，其振动幅值
没有变化，但相位变化了 140°，如果仅仅对比振幅变化，说明运行没有改变。 但相位的突变说明事实上设备运行状态已经有了巨大的变化，很可能是转子叶片 松动，转轴裂纹或者其它潜在的严重问题引起的。
平衡形式所占的主导值的大小），水平方向的相位差约等于垂直方向的相 位差。 5、 每个轴承的水平和垂直方向的振动相位差约为 90°。 （四）悬臂转子 1、 悬臂转子不平衡同时引起较大的轴向和径向的 1×RPM 振动。 2、 轴向振动倾向于同相，而径向相位不稳定。 3、 转子两侧轴承水平方向的相位差约等于垂直方向的相位差。 4、 悬臂转子通常既有静不平衡也有偶不平衡，通常在至少两个平面加重才能 校正不平衡。 （五）转子偏心(皮带轮偏心) 1、 两个转子的轴心线连线方向的 1×RPM 振动较大。 2、 转子两侧轴承水平方向和垂直方向的相位差不是 0 就是 180 度。 3、 无法用平衡的方法解决问题。 （六）轴弯曲 1、 轴弯曲引起较高的轴向振动。 2、 转子两端轴承的轴向振动的相位差约为 180 度。 3、 若弯曲在转子的中部，通常 1×振动大，若弯曲靠近联轴器则 2×大。（注 意轴向振动相位的校正）
1、 振动相位反相。 2、 在一阶临界转速下，振幅与转速平方成正比。 3、 1×RPM 占主导位置，还可能引起较大轴向振动。 4、 必须在至少两个平面加重才能校正不平衡。 5、 转子两侧轴承水平振动相位差约为 180°，垂直方向亦如此。 6、 每个轴承的水平和垂直方向的振动相位差约为 90°。 （三）动不平衡 1、 是静不平衡和偶不平衡的合成。 2、 1×RPM 占主导位置。 3、 必须在至少两个平面加重才能校正不平衡。 4、 转子两侧轴承同向振动相位差在 0 至 180 度之间（可能主要取决于两种不
故障分析中，在确定转子不平衡量的方向，以及不对中等一些由转子的几何 形状、质量或受力不对称所引起的振动时，有时要考虑振动与转子相位标志之间 的相位差。它同样也可以应用于构件空间面是否存在的力偶（弯矩）的判断（了
解构件是否存在变形应力）。 初相位定义：转子键相信号的脉冲下降沿与频率的高点之差，称为初始相位。 二、 ห้องสมุดไป่ตู้动信号相位分析
正常情况下轴承座的垂直和水平方向的相位差应该为 90º，而实际上在进行 相位测量时经常碰到垂直和水平方向相位差为 0º或 180º的情况。
对于一般机械，通常只有不平衡占优势，因此水平垂直相位差为 90º，如果 存在偏心的话，并且偏心占优势则水平垂直相位差为 0º或 180º。如果各种故障 频率都存在，那相位差就由各自的比例决定了。 1. 对于相位测量,比较准确的是测量轴振,应用位移传感器。 2. 如果使用速度或加速度通过计算得到的相位,则误差还是比较大的,只能参
由于转子各类故障给转子带来的直接结果是破坏了转子的对称性，使转子同
一截面上水平和垂直方向的振动信号在时域上的相位差不再是 90 0 ，因此可以通
过同一截面上水平方向信号和垂直方向信号的相位差的不同特征来判断故障的 类型。实际上，除了在同—截面不同方向上测量相位差外，还可通过不同测点的 信号相位来判断故障的类型。
三、 常见机械故障的相位特征 （一）静不平衡的相位
1、 振动同相，且相位稳定。 2、 在一阶临界转速下，振幅与转速平方成正比。 3、 1×RPM 占主导位置。 4、 可在转子重心处加重校正。 5、 转子两侧轴承水平振动相位差约为 0，垂直方向亦如此。 6、 每个轴承的水平和垂直方向的振动相位差约为 90°。 （二）偶不平衡
4、 可用百分表检查轴弯曲情况。 （七）角度不对中 1、 角度不对中引起较大的 1×、2×或 3×轴向振动，联轴器两端轴向振动反
相。 2、 也可能是联轴器自身问题。（配合间隙偏大） 3、 严重的角度不对中会引起工频的多次谐波，但不会象松动那样产生较高的
地脚能量。 （八）平行不对中 1、 引起较大的径向振动，联轴器两侧振动反相。 2、 2×通常大于 1×，但两者的关系与联轴器类型和结构有关。 3、 严重的平行不对中也会引起工频的多次谐波（4×－8×），但通常不会象
转子初相位代表着转子的质量高点在某一特定时刻的特定位置，可为故障分 析诊断提供重要的依据。
监测振动的时域信号经过 FFT 变换，可以得到频域上的幅值谱和相位谱，幅 值谱表明了振动中所含各振动分量以及它们的幅值大小，相位谱给出了各阶分量 的初相位。相位谱的初相位是由各阶分量振幅的虚数和实数部分相比求反切而得 到的，而在实际采样过程中采样的初始点是随机的，因而 FFT 得到各阶分量的初 相位也将随之改变，无法得到各阶分量确定的初相位。由此可知、FFT 直接变换 得到的相位谱是无法确定各阶振动分量的初相位的。但各阶分量相对于基频分量 的初相位的相位差将不受采样初始点的影响，因而只要精确地求出基频分量的初 相位，问题将迎刃而解了。
考! 不平衡占主导时，同一轴承水平和垂直方向振动相位相差约 90º；如果是基 础或底座松动占主导时，同一轴承水平和垂直方向相位相差约 0º或 180º。 X、Y 方向有一个方向共振时，由于过共振区会产生 180º附加相位移（共振 峰的附加位移是 90º），所以取决于哪一个方向共振，X、Y 之间的相位差在共振 峰处是 0º或 180º。
存在间断摩擦的转子其相位紊乱，而连续摩擦的转子可能相位比较稳定，各 个方向的(水平和垂直)相位可能很接近。
四、相位在故障分析中应注意点（以叶片机械为例） 1、设备测点的振动相位和振幅都没有发生变化。可认为：其一，转子和轴 承状态完全没有改变，物料即没有冲蚀叶片，也没有堆积；其二、物料沿着轮毂 和叶片均匀堆积，或者叶片被均匀冲蚀。
4、振幅上升速率加快，相位不变。这说明物料的堆积或冲蚀程度进一步加 大，但不平衡点的方向不变。
5、结论：决定转动机械能否安全运行不能仅看它是否已超过现行规定的振 幅停机值，而且要仔细地观察它的振幅改变速率和初始相位的变化。
五、相位调制分析 在齿轮传递系统中，齿轮根部裂纹，轴的裂纹和联轴节的松动将削弱轴系的 抗扭刚度，并反映为相位调制量。 区别不同类的故障应分析不同类故障的特征。对于裂纹齿轮，它最突出的特 点是相位调制的局部性（个别齿的裂纹使该齿的刚度发生变化，所以相位调制频 谱出现局部性）；而扭振和刚度变化对相位的调制的影响则体现在旋转频率分量 和高次谐波上。 由联轴器松动引起的轴系扭振变化反映在相位调制信息的旋转频率分量上。 另外、有一些干扰对相位调制量有影响，如外界的冲击，润滑油的杂质，滚 动轴承滚动体的旋转等等。这些因素常常带有随机性或与轴的旋转非完全同步， 通过时域同步平均处理，一般可以排除这些干扰，提高可靠性。 在多级齿轮传动中，一旦形成齿根裂纹后，产生的相位调制信息会沿传动系 统传递并扩散，因此在同一测点可获得多个故障源的信息，这给故障诊断带来了 方便。如果被测轴上的齿轮是完好的，则上级或下级齿轮的裂纹故障信息可以在 一根轴上测到。 根据裂纹故障的传递特性，测点对不同位置的传递特性，测点对不同位置的 故障源的敏感称度不同。当故障发生在测点的上一级齿轮时，测点振动的相位调