电气设备故障诊断ppt

技术诊断学基础
技术诊断学的内容包括状态监测 状态监测, 零部件的技术诊断和系统的技术 状态监测 识别诊断和预测 诊断.系统故障与部件故障互相 识别诊断 预测三个方面,在预 诊断. 预测 有关但也有差别, 测系统的可靠性和性能时,如果 有关但也有差别,而部件故障与 系统故障的关系, 识别出异常状态,就要对其原因, 系统故障的关系,对于不同的系 统也不相同, 部位和危险程度进行诊断和评价, 统也不相同,必须具体分析后才 技术诊断的过程——包括"信息的采集,处理系统"和"状态 技术诊断的过程 能确定. 一个系统在运行过程中必然有能量,介质,力,热及摩擦等各 能确定. 研究决定其修正和预防的方法, 识别,故障诊断和决策系统"两大部分. 种物理和化学参数的传递和变化——产生各种各样的信息.这 整个诊断过程表示在框图中. 些信息的变化直接和间接地反映出系统的运行状态,也就是说 信息采集和处理系统包括把信息转换成电信号输出的传感器和 正常运行和异常运行时的信息变化规律是不一样的,技术诊断 对电信号进行数据处理的信号处理系统;状态识别和诊断决策 就是根据机器运行时产生的不同的信息变化规律——信息特征 系统包括状态识别——系统运行特性辨识,标准图和标准谱数 来识别机器是处在正常运行状态还是异常运行状态的. 据库及诊断决策.
技术诊断学基础
一些认识 名词及定义
3. 故障的定义 2. 技术诊断学的定义 1. 技术诊断的定义 故障在英语中是Fault,或失效Failure 识别系统运行状态的科学就是技术诊断学,它研究系统运行状 技术诊断就是对系统的运行状态做出判断,其含义是定量地识 态的变化在诊断信息中的反映. 别系统的状态. 故障比失效广泛些,有时机器发生轻微或不很严重的故障时,它 还没有完全失效. 由于诊断信息的多样性,几乎涉及到自然科学的各个领域,所 系统指机械设备,工艺过程,工程结构或生产系统,系统的状 以需要广泛的理论基础.诊断学是多学科交叉的边缘科学 态是指系统运行中其功能是良好,正常,劣化或发生故障.如 机器故障——一台机器在它应达到的功能上丧失了能力称为这台 果系统是指机械设备,那么技术诊断就是机械设备故障诊断, 机器发生了故障.故障包括使机器设备立刻丧失其功能的破 要求定量地掌握设备的状态,即掌握其性能和强度,了解零件 坏性故障,降低设备功能的但没有完全丧失功能的功能性故 的应力状态,性能的劣化和零部件的损伤等等. 障和人为的误操作停车故障.产生故障的原因有人为误操作, 从理论上讲技术诊断就是系统辨识. 由正常磨损或疲劳使机械设备达到其自然寿命和环境影响等 三方面的因素.
故障诊断和状态监控的应用现状
国内: 国内 ★ 天津大学从1982年起研究齿轮传动,轴承,齿轮箱,切 削过程等方面的诊断与监控技术,成果有: 1, 设备的智能诊断与预测维修系统 2, 设备在线自动报警与保护通用监控系统 3, 动态测试与信号分析系统 4, 模态分析系统 ★ 华中理工大学研究开发的汽轮发电机组诊断专家系统, 钢丝绳诊断系统 ★ 西安交大:旋转机械故障诊断RB-20,用于炼油行业 ★ 国防科大:望远号远洋考察船的在线监控与故障诊断系 统 ★ 哈工大: 20万kW汽轮发电机组诊断
电气设备故障诊断
第一讲:目的,意义, 第一讲:目的,意义,现状及主要研究方向
1. 序言
故障诊断是根据设备和工艺过程 根据设备和工艺过程 故障诊断技术最重要的 中发生的各种信息来识别和诊断 意义在于改革设备维修 改革设备维修 的.由于信息的多样性,几乎涉 制度, 制度,变传统的定期检 及到自然科学的各个领域,需要 修为预知维修.不仅节 修为预知维修 广泛的理论基础.为了开发设备 约了大量的维修费用, 故障诊断技术,对于别的领域中 而且由于减少了许多不 的诊断方法,别的学科中的理论, 必要的维修时间,从而 方法以及各种现代化仪器的最新 大大增加了设备正常运 成就需给予高度重视,比如振动 行的时间,大幅度提高 诊断----根据设备运行过程中产生的各种 测试和信号分析,声发射技术, 了生产率,产生附加的 信息来判别设备是正常运行还是发生了 红外测温技术,热象技术,油液 经济效益. 异常现象,即识别设备是否发生了故障, 分析技术以及各种无损检测技术. 称为故障诊断 故障诊断 可见,故障诊断是多学科交叉的 故障诊断是多学科交叉的 边缘科学. 边缘科学
故障诊断和状态监控的应用现状
特点: 特点 ★ 技术研究和积累较多 ★ 在石化,电力等方面的应用较多,效益好,易诊断 ★ 传统机械制造业应用少,主要原因是传动结构复杂,企 业效益普遍不好 ★ 汽车制造业已经逐步重视,如:玉柴,吉普,桑塔纳, 一汽,重庆长安,"九五"攻关项目等
技术诊断应用的动向
现在国内外已把技术诊断应用到各种机械设备,仪器仪 表,电子器件和电子计算机,交通工具和航空航天器中; 应用到工程结构方面,譬如对各种建筑和水工结构,桥梁 和钢结构等进行损伤诊断;焊缝质量的诊断也引起了人们 的兴趣,这样技术诊断从设备的故障诊断发展到产品的质 量检验和结构损伤或完好程度的鉴定. 在工艺过程的诊断和控制中,在国内已广泛地开展了 机械加工工艺质量的监视,诊断和控制,对带钢冷轧质量 的振动监测,对热处理工艺过程,炼钢工艺过程和化工工 艺过程的诊断;发展到对控制系统,电网输配等能源系统 的故障诊断.
解决问题的出路 对设备维修工作进行改革
1. 管理方面
用"设备综合工程学 设备综合工程学"的观点来确 设备综合工程学 定维修方针,目标,组织人员和管 理系统. 以寿命周期费用最佳化为目标 寿命周期费用最佳化为目标,根 寿命周期费用最佳化为目标 据对维修的经济性评价,从维修费, 劣化损失,固定资产转移和折旧等 因素来确定维修的方针,目标,组 织人员和管理系统. 大力发展设备监测和诊断技术 发展设备监测和诊断技术,最 发展设备监测和诊断技术 引人注目的是故障诊断技术,改革 维修方式.
设备诊断技术的背景 设备维修的变迁
现代工业的特点
设备维修的重要性 设备事故的危害性 对设备不解体监测和 诊断的要求越来越强 烈 维修人员高龄化产生 的问题
在许多工业化国家中, 现代化设备技术先进, 设备大型化,连续化, 一方面经验丰富的"标 结构复杂,点检工作量 高速化和自动化.在提 准眼","标准耳"越 大,一般情况下很难依 高生产率,降低成本, 来越少, 靠人的感官和经验把故 节约能源和人力,减少 障因素检查出来,且不 废品,保证生产质量等 另一方面青年维修工人 允许随便解体设备. 方面有很大的优势. 往往缺乏应有的素质— —丰富的经验. 要求采用先进的仪器和 另一方面,由于设备发 科学的方法,进行监测 生故障而造成的损失成 寻求专家经验的在时间 和诊断. 比例增加. 和空间上的延续.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
技术诊断学基础
一些认识 名词及定义 技术诊断学的内容 技术诊断的分类 技术诊断的经济效益
潜在效益 : 维修量 优化维修工作的 周期和内容,减少维修费用; 因素的重要性取决于设备在系 统中的地位. 故障率 降低一些设备的 不可用率,提高运行效率;
可靠性 在过负载期间, 对经济效益的评估是一个很复杂的问题,一致的看法是经济 能提高设备控制性能和运行可 效益主要表现在减少事故,降低维修费用,减少维修时间, 靠性. 增加运行时间.
一些认识 名词及定义 技术诊断学的内容
2.诊断过程 1.诊断对象
技术诊断学基础
一些认识 名词及定义 技术诊断学的内容 技术诊断的分类
1.功能诊断和运行诊断 2.定期诊断和在线监控 3.直接诊断和间接诊断 4.常规诊断和特殊诊断 5.简易诊断和精密诊断
简易诊断 一般由现场作业人员实施,能对设备的状态迅速有效地作出概括性的评价, 它具有下列功能: 设备的应力状态和趋向控制,异常应力的检测; 设备的劣化和故障的趋向控制及早期发现(功能方面); 设备的监测与保护,及早发现有问题的设备. 精密诊断 目的是对由简易诊断判定的"大概有点异常"的设备进行专门的精确诊断, 由精密诊断的专家来进行,它具有下列功能: 确定故障的类型,了解故障产生的原因; 估算故障的危险程度,预测其发展; 确定消除故障,恢复和改善机械设备正常状态的方法. 必要内容 精密诊断技术的功能包括应力定量技术,故障检测分析技术. 必要内容: 应力定量技术指用试验测定和计算技术对设备的各种应力(如电应力, 1. 机械应力,化学应力,温度应力和等)定量判定. 与异常或故障相对应的信号的检测 2. 故障检测分析技术指用失效分析和故障诊断技术对设备的关键零件进 引出信号的特征,即信号处理 行检验,分析和对各种设备,结构,工艺流程进行诊断的技术, 3. 识别故障原因,标定故障部位,即用于判定故障的软件
3. 技术诊断的发展概况
1986年6月4日~7日在 欧洲维修团体联盟 (FENMS) 沈阳东北工学院召开 了国内第一次机械设 英国提倡的设备综合 备诊断技术国际会议, 工程学 会上交流了100多篇 (Terotechnology) 论文 美国的后勤学 (Logistics) 1. 诊断技术的发展动向,诊断方法和原理,疲劳失效及可靠性;
2. 旋转往复机械的技术诊断,事故分析及预防; 3. 工程结构,机械零件和工艺过程技术诊断的研究与应用; 4. 诊断,监视,测试仪表,计算机在诊断技术中的应用
故障诊断和状态监控的应用现状
国外: 国外 ★ 美国最早,1967年美国宇航局倡导成立了机械故障预防小 组("MFPG") ★ 70年代英国机械保健中心成立,并用于核发电,钢铁,电 力等诊断. ★ 71年日本开始发展自己的TPM(全员生产维修):钢铁, 化工,铁路 ★ 欧美许多国家都在重视发展.如瑞典SPM轴承监测,挪威 船舶诊断,丹麦B&K的振动与声发射诊断
2. 经济方面
3. 技术方面
2. 技术诊断学基础
一些认识
1.诊断是一种新技术 2.技术诊断的基本思路 传统的诊断技术(或原始的诊断 识别现状 技术)是凭人的感觉,听觉和人 预测未来 的经验对机器设备的健康进行诊 断的方法,几乎是与机器的发明 同时发生的. 3.目标 现代的诊断技术是指应用最新的 诊断的目的是为了预防事故的发 现代化仪器设备和电子计算机系 生,包含失效分析和故障预防 统等当代的最高技术来检查和识 别机械设备及其零,部件的实时 技术状态,诊断它是否健康的技 术.
诊断理论的发展动向
诊断技术是根据设备运行过程中发生的各种各样的信息 一次信息)来识别和进行诊断的,或者对结构,零件 (一次信息 一次信息 和部件进行激励使之产生各种不同的信息(二次信息) 二次信息) 二次信息 来诊断其损伤. 由于信息的多样性,诊断技术的理论基础非常广泛,已 经应用到自然科学的各个学科.涉及最多的学科有高等 数学和现代数学各个分支,电子计算机计算方法,物理 学中的热学,光学和声合一力学以及化学等. 这些数学,物理,力学和化学等等的方法为我们对设备, 工艺过程和生产系统的正确诊断提供了各方面的信息, 为由局部推测整体,由现象判断本质和由当前预见未来 建立了可靠的依据.
诊断方法的发展方向
60年代计算机技术的飞速发展,出现了快速富里叶变换,从 而把信号处理和分析技术的软件和硬件推向新的高度. 设备系统和零部件的可靠性工程的发展以及对零件失效分析 机理的研究等等.推动了技术诊断的飞速发展. 国内外对别的领域中的诊断方法,理论和各种现代化的仪器 的最新成就保持高度敏感性,凡是成熟的可借用的拿来就用, 成熟的可借用的拿来就用, 成熟的可借用的拿来就用 不成熟的也拿过来完善它,使它适用于诊断的目的.象振动 不成熟的也拿过来完善它 信号处理技术,声发射技术,红外测温技术,油液分析技术 以及各种无损检测技术,都是被借用于诊断目的,成为设备 诊断技术的重要内容.两种以上方法的综合诊断具有较高的 确诊率,象振声诊断就是其中最活跃的代表. 诊断的智能化是重要的研究课题. 诊断的智能化是重要的研究课题
诊断装置的发展动向
诊断装置分为便携式简易诊断和在线检测精密诊断两大 类别. 便携式监测和诊断工具 在线监测系统