电动机的监测与故障诊断PPT课件
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状态监测与故障诊断PPT培训课件
(0~40)×R (0~1.2)×R (1.5~3.5)×R (3.5~15)×R (15~40)×R 叶片数×R 40×R ~20kHz
8.8 mm/s pk 7.6 mm/s pk 6.3 mm/s pk 3.3 mm/s pk 3.3 mm/s pk 2.5 mm/s pk 3.0 g pk
R的错误与传感器有关的，与传感器相关问 题大都来自于不正确的安装方式。要做的第一件事 是检查频谱中是否有峰值出现，不仅是与电气有关 的峰值（在行频及其倍数处），还要确保存在与机 器状态相关的信息
3、测试环境的修正
测试设备运行要稳定
分析测试点要正确
4、识别运动速度频率处的峰值
1.提高设备运行的可靠性 2.减少设备故障导致的维修费用 3.提高产品的质量
常用的设备维护体制
1.故障后维修
故障后维修是指允许设备运行到故障损坏为止， 而不预先采取措施。它也被称为事后维修。 其维修理念是:任其损坏。
常用的设备维护体制
2.计划维修
计划维修是指按企业的维修计划进行的维修 其维修理念是：
设备为何发生故障
据统计，工业现场的轴承 仅有10%达到设计寿命 (1) 40%由于润滑不良造成失效
(2) 30%由于不对中等装配原因引起故障 (3) 20%是由于过载使用或制造上的原因导致故障
设备为何发生故障
设备故障产生的原因 ❖ 设计、制造 ❖ 安装的原因 ❖ 维护方法的不当 ❖ 超负荷使用
设备维护的重要性
振动 ②H 0.07 0.05 0.07 0.07
烈度
cm/s ③H 0.06 0.07 0.14 0.05
CD
④H 0.07 0.06 0.17 0.07
C泵的振动超过同类诸泵的
电机常见故障判断分析与处理优秀课件
电机常见故障判断分析与处理
电动机是将电能转换成机械能的装置。广泛应用于
现代各种机械中作为驱动。
※电动机驱动的优点：减轻繁重的体力劳动；提高生产
率；可实现自动控制和远距离操纵。
• 电动机的分类：
他励电动机 并励电动机
动机
动
同步电动机
机
交流电动机
单相电动机
异步电动机
三相电动机
达的地区，或用于风力发电等特殊场合。
※ 类型
◆按相数：单相、三相； ◆按转子结构：
• 鼠笼式异步电动机，绕线式异步电动机 – 鼠笼式异步电动机结构简单，坚固，成本低，运行性 能不如绕线式； – 绕线式异步电动机通过外串电阻改善电机的起动，调 速等性能。
※优缺点
◆优点：结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠，
高电机的功率因数，气隙应尽可能地小。 • 如果把感应电机看作变压器，显然，气隙愈小则定 子和转子之间的相互感应作用就愈好。但是气隙过 小，将使装配困难和运行不可靠，因此允许采用的 最小气隙是受加工可能性及机械安全考虑所能达到 的最小值所限制。
笼型异步电机剖面图
绕线型异步电机剖面图
异步电机的基本工作原理
同的槽。槽形：半闭合（小型机，绕组为圆导线）、半 开口（低压中型机，绕组为成型线圈） 、开口槽（高 压大、中型机，绕组为用绝缘带包扎并浸漆处理过的成 型线圈）。
◆定子绕组
• 作用：是电机的电路，它可感应电动势、流过电流、实现机电能量转 换。
• 成型线圈，散嵌线圈
◆机座
※转子：
组成：铁心、转子绕组、转轴 ◆分类：笼型、绕线式 ◆转子铁心：0.5mm厚的硅钢片冲制叠压而成。
电机运行中维护要求
1、经常保持电气机清洁。不允许有水滴、油污或灰尘落入电机 内部 2、注意负载电流不能超过额定值 3、经常检查轴承发热、漏油等情况 4、电动机各部分最高允许温度和允许温升，根据电动机绝缘等 级和类型而定 5、电动机在运行中不应有摩擦声、尖叫声和其它杂声，如发现 有不正常声音应及时停车检查，消除故障后方可继续运行 6、绕线式电动机应检查电刷与滑环间的接触情况与电刷磨损情 况 7、各种形式电动机都必须使其通风良好。电机进风与出风口必 须保证畅通无阻
电动机是将电能转换成机械能的装置。广泛应用于
现代各种机械中作为驱动。
※电动机驱动的优点：减轻繁重的体力劳动；提高生产
率；可实现自动控制和远距离操纵。
• 电动机的分类：
他励电动机 并励电动机
动机
动
同步电动机
机
交流电动机
单相电动机
异步电动机
三相电动机
达的地区，或用于风力发电等特殊场合。
※ 类型
◆按相数：单相、三相； ◆按转子结构：
• 鼠笼式异步电动机，绕线式异步电动机 – 鼠笼式异步电动机结构简单，坚固，成本低，运行性 能不如绕线式； – 绕线式异步电动机通过外串电阻改善电机的起动，调 速等性能。
※优缺点
◆优点：结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠，
高电机的功率因数，气隙应尽可能地小。 • 如果把感应电机看作变压器，显然，气隙愈小则定 子和转子之间的相互感应作用就愈好。但是气隙过 小，将使装配困难和运行不可靠，因此允许采用的 最小气隙是受加工可能性及机械安全考虑所能达到 的最小值所限制。
笼型异步电机剖面图
绕线型异步电机剖面图
异步电机的基本工作原理
同的槽。槽形：半闭合（小型机，绕组为圆导线）、半 开口（低压中型机，绕组为成型线圈） 、开口槽（高 压大、中型机，绕组为用绝缘带包扎并浸漆处理过的成 型线圈）。
◆定子绕组
• 作用：是电机的电路，它可感应电动势、流过电流、实现机电能量转 换。
• 成型线圈，散嵌线圈
◆机座
※转子：
组成：铁心、转子绕组、转轴 ◆分类：笼型、绕线式 ◆转子铁心：0.5mm厚的硅钢片冲制叠压而成。
电机运行中维护要求
1、经常保持电气机清洁。不允许有水滴、油污或灰尘落入电机 内部 2、注意负载电流不能超过额定值 3、经常检查轴承发热、漏油等情况 4、电动机各部分最高允许温度和允许温升，根据电动机绝缘等 级和类型而定 5、电动机在运行中不应有摩擦声、尖叫声和其它杂声，如发现 有不正常声音应及时停车检查，消除故障后方可继续运行 6、绕线式电动机应检查电刷与滑环间的接触情况与电刷磨损情 况 7、各种形式电动机都必须使其通风良好。电机进风与出风口必 须保证畅通无阻
电气设备故障诊断ppt课件
转子通风系统堵塞并烧损绝缘
当的发电机上
转子线圈匝间短路
绕组绝缘受潮 主要由冷却因素引起
12
绝缘及其故障
• 变压器的绝缘故障
绕 绕绕 绕变 事组组组 组压故纵纵 主主器以绝绝 绝绝在及缘缘 缘缘运因故故 故故行套障障 障障中管顶绝缘部裂损坏纹导事故致的，渗从水其引结起构的上纵事艺主绕甚绝可缺至绝故组缘分陷油缘主相损为箱。指要对伤纵变绕是地绝。形组由或缘此、对匝于相和外开主，地间制间裂绝还和绝 造 短。缘有绕缘 中 路事铁组和 的，故心相段 绝使。以间缘绕及其的绝 裕组分次绝缘 度严接是缘不重。开套。够损纵关管破或伤绝坏工缘 ，：
止事故的扩散。 断路器绝缘子破坏，拉杆瓷瓶断裂，橡皮密封垫有缺陷
在电力网中的断路器，按其灭弧介质分为液体介质断路器（如多油断路器与少油 断影断 吹路响路 断器。器 路操） 器作、 等机气 。构体拒介绝质跳断闸路器（发如生压在缩远空方气操断作路断器路和器SF时6断，路会器延）迟、事真故空的断消路灭器，及扩磁大事故 断路器操作机构拒绝合闸，动作不灵 断路器自动跳闸或自动合闸 断路器严重渗油或油变质 断路器运行温度不正常
电力变压器运行中的要求 变压器的故障
电路故障 磁路故障 绝缘油故障 结构方面的故障
分接开关的损坏 表现为动触头和静触头 接触面的烧损，多由于结构缺陷、接触压力 不足、变换位置时接触不准确或电动力与电 弧的作用。
有载分接开关的故障
瓦斯保护动作
25
高压断路器的故障
断路器的常见故障 断断路路器器烧是坏变或配爆电炸的重要电气设当备断，路不器仅在可缺以油接情通况和下断切开断线短路路电电流流，，而电且弧当不线能路熄发灭生，将 引故起障断时路，器它烧和坏保甚护至装爆置炸、。自在动断装路置器相切配断合超，过能容迅许速短切路断电故流障时，，以会减造少成停断电路范器围触，头防熔焊。
三相异步电动机检测与维修PPT课件
检查及实验的项目
检查
定子绕组的测定
直接电阻的测定
实验
绝缘电阻的测定
30.01.2021
.
39
三相异步电机修前检测方法 1、检修前准备
定子绕组的测定
绕组是否有接地 绕组是否有短路 绕组是否有断路 绕组是否有接错 或嵌反
（1）观察法
（2）灯泡检查 法
（3）万用表或 兆欧表发；
三相异步电动机检修
三相异步电动 机检修
检修前准备 电机修理
修试、试验、维护
30.01.2021
.
1
学习子情境1:检修前准备
三相异步电机的拆装方法 三相电机结构、类型
三相异步电机的工作原理 三相异步电机的转矩与机械特性
三相异步电机的名牌数据
三相异步电机修前检测方法
30.01.2021
.
2
三相异步电机的拆装方法 1、检修前准备
则
.
T 9550P2 n
28
三相异步电动机 转矩与机械特性
1、检修前准备
额定转矩是电动机在额定负载时的转矩。
可从电动机铭牌上 额定功率和额定转速
na nN n0
等数据 求得
例
某台电动机，P 2N =7.5kW，额定转速nN
=1440 r / min，则额定转矩为
TN955Pn20N N
7.5
0 TN
1. 额定转矩 TN
TT2T0T22nP2/60
在电动机匀速转动时，其转矩T
必须与阻力转矩TC 平衡，而阻 力转矩包括负载转矩T2和空载 损耗转矩T0。一般T0很小，常 可忽略
30.01.2021
P2是电动机的输出
功率 (单位 W )，T
设备状态监测与诊断诊断基础理论PPT课件
数据采集系统
介绍数据采集系统的组成和工作原理，包括数据采集卡、数据采集 软件等。
数据传输技术
阐述数据传输的常用方式和技术，如有线传输、无线传输、网络传 输等，以及它们的特点和适用场景。
数据存储与管理
讲解如何对采集的数据进行存储和管理，以便后续分析和处理。同时 介绍数据压缩、加密等技术在数据存储和管理中的应用。
振动监测、温度监测、油液分析等
诊断技术
频谱分析、时域分析、轴心轨迹分析等
应用实例
汽轮机、离心压缩机、风机等旋转机械的故障诊断
往复机械状态监测与诊断
1 2
监测方法
振动监测、气阀动态压力监测、示功图分析等
诊断技术
时域分析、频域分析、气阀故障诊断技术等
3
应用实例
内燃机、往复压缩机等往复机械的故障诊断
电气设备状态监测与诊断
参数辨识
识别设备模型中的关键参 数，通过监测这些参数的 变化来诊断设备状态。
残差分析
比较设备实际输出与模型 预测输出之间的差异，分 析残差以诊断设备故障。
基于数据的诊断方法
数据挖掘
利用数据挖掘技术从大量设备监测数据中提取有 用的信息和模式。
机器学习
应用机器学习算法训练模型，根据设备监测数据 自动诊断设备状态。
借助互联网技术，实现设备状态的远 程实时监测与诊断。
多源信息融合
融合多传感器、多源信息，提高设备 状态监测与诊断的准确性。
预测性维护与健康管理
通过设备状态监测与诊断，实现预测 性维护与健康管理，提高设备运行效 率。
THANKS.
如何建立准确的故障诊断模型，实现故障的 早期预警和预测。
数据处理与分析
如何从海量数据中提取有用信息，准确判断 设备状态。
介绍数据采集系统的组成和工作原理，包括数据采集卡、数据采集 软件等。
数据传输技术
阐述数据传输的常用方式和技术，如有线传输、无线传输、网络传 输等，以及它们的特点和适用场景。
数据存储与管理
讲解如何对采集的数据进行存储和管理，以便后续分析和处理。同时 介绍数据压缩、加密等技术在数据存储和管理中的应用。
振动监测、温度监测、油液分析等
诊断技术
频谱分析、时域分析、轴心轨迹分析等
应用实例
汽轮机、离心压缩机、风机等旋转机械的故障诊断
往复机械状态监测与诊断
1 2
监测方法
振动监测、气阀动态压力监测、示功图分析等
诊断技术
时域分析、频域分析、气阀故障诊断技术等
3
应用实例
内燃机、往复压缩机等往复机械的故障诊断
电气设备状态监测与诊断
参数辨识
识别设备模型中的关键参 数，通过监测这些参数的 变化来诊断设备状态。
残差分析
比较设备实际输出与模型 预测输出之间的差异，分 析残差以诊断设备故障。
基于数据的诊断方法
数据挖掘
利用数据挖掘技术从大量设备监测数据中提取有 用的信息和模式。
机器学习
应用机器学习算法训练模型，根据设备监测数据 自动诊断设备状态。
借助互联网技术，实现设备状态的远 程实时监测与诊断。
多源信息融合
融合多传感器、多源信息，提高设备 状态监测与诊断的准确性。
预测性维护与健康管理
通过设备状态监测与诊断，实现预测 性维护与健康管理，提高设备运行效 率。
THANKS.
如何建立准确的故障诊断模型，实现故障的 早期预警和预测。
数据处理与分析
如何从海量数据中提取有用信息，准确判断 设备状态。
电动机的监测与故障诊断-课件
• S=SS-RS PPF=S*P
– 在RMS解调频谱察看位于PPF的峰 – PPF和RS的一致性在0.25Hz 范围
• 正常情况下RS>=名牌值 • PPF和RS的峰具有独立属性，分别反映转子故障和机
械平衡故障
转子条劣化传统确定方法
• 极通过频率在电流频谱中表现为边带(PPF=滑差x极数) • 由于高阻节点或断条产生的转子阻抗升高，导致PPF幅值升高 • 工频幅值和PPF幅值之差是转子状态的指示
0.4
0.4
Demand power = 133.2 KW 功率需求
视在功率 kVA
58.695 59.157 58.613 176.470
有功功率 kW
44.476 44.508 44.213 133.200
无功功率 kVARS 38.301 38.970 38.481 115.750
电源分析
Harmonic Distortion Results: 谐波畸变结果 电压输入, 49.976 Hz谐波
皮带传动问题
Induction 150.0 1500.0 AC 4 3 380.0 295.00
K W R pm
V olt A m p
偏心
偏心是定转子气隙不平均的现 象
转子中心
定子
正常
静态偏心
柔性基础 轴承松动 不正确的气隙 调整
动态偏心
轴承座磨损 轴承滚道磨损
静态偏心
1250KW, 6.6KW电机，静态偏心典型频谱
电气不平衡
• 电压不平衡
– 小的电压不平衡导致大的 电流不平衡，导致电动机
温升
– 电动机额定功率 * VFD电
压减免系数
– NEMA Std. MG 1-1998 – 不推荐超过5%
– 在RMS解调频谱察看位于PPF的峰 – PPF和RS的一致性在0.25Hz 范围
• 正常情况下RS>=名牌值 • PPF和RS的峰具有独立属性，分别反映转子故障和机
械平衡故障
转子条劣化传统确定方法
• 极通过频率在电流频谱中表现为边带(PPF=滑差x极数) • 由于高阻节点或断条产生的转子阻抗升高，导致PPF幅值升高 • 工频幅值和PPF幅值之差是转子状态的指示
0.4
0.4
Demand power = 133.2 KW 功率需求
视在功率 kVA
58.695 59.157 58.613 176.470
有功功率 kW
44.476 44.508 44.213 133.200
无功功率 kVARS 38.301 38.970 38.481 115.750
电源分析
Harmonic Distortion Results: 谐波畸变结果 电压输入, 49.976 Hz谐波
皮带传动问题
Induction 150.0 1500.0 AC 4 3 380.0 295.00
K W R pm
V olt A m p
偏心
偏心是定转子气隙不平均的现 象
转子中心
定子
正常
静态偏心
柔性基础 轴承松动 不正确的气隙 调整
动态偏心
轴承座磨损 轴承滚道磨损
静态偏心
1250KW, 6.6KW电机，静态偏心典型频谱
电气不平衡
• 电压不平衡
– 小的电压不平衡导致大的 电流不平衡，导致电动机
温升
– 电动机额定功率 * VFD电
压减免系数
– NEMA Std. MG 1-1998 – 不推荐超过5%
电力设备故障诊断课件
第二节 故障诊断技术在国内 外的发展简况
设备大型化、高速化、连续化和自动化 的发展，有力的促进了故障诊断技术的发 展。 一、国外发展概况 1967年4月，美国宇航局（NASA）创导，在 海军研究室主持下，成立了美国机械故障 预防小组。欧洲：英国、瑞典等相继开展 此项研究。亚洲：日本等在钢铁、化工、 电力、交通等部门积极开展此项工作。
第四节 电气设备故障诊断
山西大学工程学院
电气设备状态监测与故障诊断技术，已 成为电力系统厂站自动化技术中的一个新 领域。其中，电容型设备、电力变压器、 高压断路器，以及交联聚乙烯（XLPE）、电 缆、金属氧化物避雷器、大型发电机等设 备的在线检测与诊断，已逐步纳入到厂站 自动化技术之中。随着这项技术的不断实 施、推广以及逐步成熟和完善，故障诊断 技术将逐步成为电力系统综合自动化的一 个重要组成部分。
ห้องสมุดไป่ตู้
山西大学工程学院
• 继电保护：对保障系统的正常运行和设备 安全有十分重要的意义。 基本功能：设定动作设定值，当运行参数和 状态参数达到或超过整定值后，保护动作 ，报警或切断电路，以防止事故发生或事 故扩大。
它的反映能力仅限于事故和严重事故。 故障诊断关注点是：电气设备的故障阶 段，即尚未发展造成事故的阶段，防患于 未然。 可见，故障诊断发挥作用的时段在继保 动作之前，及早发现潜伏性故障，消灭在 萌芽状态。
第一节 故障诊断技术的产生及作用
山西大学工程学院
二、设备维修方式的变革 随着科学技术的不断发展，生产设备 的维修体制经历了三次方式： 1.事后维修：等到设备无法正常工作时 再进行维修。 2.预防维修：预先制定计划，定期进行 检修和更换。 3状态维修：根据设备状态来确定维修工 作的内容和时间、制定维修方案。
电动机日常检查与维护PPT课件
电动机常见故障主要原因
电动机故障的原因有：电源断相、电压或频率不 对；绕组短路、断路、接地；轴承运转不良；内、 外部脏，散热不好（外部涂油漆太厚也是散热不 好的原因），和自带冷却风扇坏，通风不畅；与 机械装备不良；长期高负荷运行；环境温度高等 等
电动机检查
看 听 摸 测 做
看：每天巡查时，值班员都要看周围有没 有漏水、滴水，会引起电动机绝缘低击穿 而烧坏。还要看电动机外围是否有影响其 通风散热环境的物件？看风扇端盖、扇叶 和电动机外部是否过脏需要清洁？要确保 其冷却散热效果。无论谁发现问题，都应 及时处理。
要定期（每月）检查箱内接线和螺丝的紧固情况，防 止接线和螺丝松脱。查看开关、接触器、继电器等组件 有无损坏或烧蚀烧焦现象，各元件工作状态及起、停、 连锁功能是否正常。要保持接触器动、静触头吸合、接 触良好，避免因触头接触不好引起电动机缺相运行而烧 坏。如果触头表面良好，仅是发黑，可用粗布擦一擦， 不要容易打磨掉表面的耐热合金层，否则将缩短触头寿 命；若触头表面烧蚀比较严重，可用"0"号沙纸将其磨 平。动、静触头需保持线接触或面接触，而不是点接触。 接触情况好坏可在动、静触头之间放张纸条来检查，吸 合时如夹不紧，说明触头或弹簧需要调整或更换。这一 点需要引起重视，轻的时候，因接触不良会产生较大的 接触电阻（电流），也就意味着负载增大，导致过载保 护继电器动作跳闸，重则会引起电动机缺相运行而烧坏。
听：认真细听电动机的运行声音是否异常，可借 助于螺丝刀或听音棒等辅助工具，贴近电动机两 端听，如果经常听，不但能发现电动机及其拖动 设备的不良振动，连内部轴承油的多少都能判断， 从而及时作出添加轴承油，或更换新轴承等相应 的措施处理，避免电动机轴承缺油干磨而堵转、 走外圆、扫膛烧坏。用油枪加油时需注意使用专 用轴承油（-35℃～+140℃），并将另一边的闷 头螺丝拆卸开，以便将旧油挤换出来。防止加油 时因压力大把油挤到电动机内部，运转时溅到定 转子上，影响电动机的散热功能等。
电机的在线监测与诊断ppt课件
(3) 反应速度快：可在几毫秒内测出物 体的温度。
(4)可测小目标：最小可测出直径为 7.5um的目标温度。
(5) 不接触被测物体，不破坏其温度场。 (6)测距可远可近。
13
3. 红外测温与接触测温地源性热能泵系比统较工程技术规范
项目
红外测温
接触测温
测温 要求 优点
缺点
（1）知道被测物的发射率 （2）被测物的辐射能充分抵达红 外探测器 （3）消除背影噪声
2
地源热泵系统工程技术规范
笼型异步电动机因笼条断裂时，就会出现振动增加，起动时间延长，定 子电流摆动，电机滑差增加，转速转矩波动，温升增高等故障征兆 一台直流电机运行中由于过载、机械振动、换向器变形、维护不当、湿 度过低等诸原因，造成换向恶化故障。 恶劣的环境和苛刻的运行条件，以及超过技术条件所规定的允许范围运 行，往往是直接导致电机故障的起因
地源热泵系统工程技术规范
三、电机红外诊断实例
21
地源热泵系统工程技术规范
1.电机故障的产生、特征与发展（以发电机为例）
22
地源热泵系统工程技术规范
实例1. 发电机定子线棒接头故 障红外诊断
（1）基本原理 • 绕组有电阻，通电发热 • 当发电机容量确定后，线棒固有电阻即为定值。 • 大型发电机，每相绕组线棒接头可达上千个，如果各接头接触电
局部放电腐蚀、表面漏电灼痕 树枝状放电
振动
磨损
机械力 冲击
离层、龟裂
弯曲
离层、龟裂
吸湿
环境
结露 浸水
泄漏电流增大、形成表面漏电通道和炭化灼痕
导电物质污损
油、药品污损 浸蚀和化学变质
36
地源热泵系统工程技术规范
2. 高压交流电机绝缘劣化过程
(4)可测小目标：最小可测出直径为 7.5um的目标温度。
(5) 不接触被测物体，不破坏其温度场。 (6)测距可远可近。
13
3. 红外测温与接触测温地源性热能泵系比统较工程技术规范
项目
红外测温
接触测温
测温 要求 优点
缺点
（1）知道被测物的发射率 （2）被测物的辐射能充分抵达红 外探测器 （3）消除背影噪声
2
地源热泵系统工程技术规范
笼型异步电动机因笼条断裂时，就会出现振动增加，起动时间延长，定 子电流摆动，电机滑差增加，转速转矩波动，温升增高等故障征兆 一台直流电机运行中由于过载、机械振动、换向器变形、维护不当、湿 度过低等诸原因，造成换向恶化故障。 恶劣的环境和苛刻的运行条件，以及超过技术条件所规定的允许范围运 行，往往是直接导致电机故障的起因
地源热泵系统工程技术规范
三、电机红外诊断实例
21
地源热泵系统工程技术规范
1.电机故障的产生、特征与发展（以发电机为例）
22
地源热泵系统工程技术规范
实例1. 发电机定子线棒接头故 障红外诊断
（1）基本原理 • 绕组有电阻，通电发热 • 当发电机容量确定后，线棒固有电阻即为定值。 • 大型发电机，每相绕组线棒接头可达上千个，如果各接头接触电
局部放电腐蚀、表面漏电灼痕 树枝状放电
振动
磨损
机械力 冲击
离层、龟裂
弯曲
离层、龟裂
吸湿
环境
结露 浸水
泄漏电流增大、形成表面漏电通道和炭化灼痕
导电物质污损
油、药品污损 浸蚀和化学变质
36
地源热泵系统工程技术规范
2. 高压交流电机绝缘劣化过程
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-
-4 1 .1
-4 0 .3
3 .6 4 8 1
推 荐 的 校 正 行 动
尽 快 检 修 或 更 换
18
电动机电流调制
Motor
Load
Current
8
6
4
2
0
(2)
(4)
(6)
(8)
Time
6
5
4
3
2
1
0
(1)
(2) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2 0.21 0.22 0.23 0.24
KW Rpm
Volt Amp
Running Speed
= 16.533 Hz / 992 Rpm 转速
Pole pass frequency = 0.757 Hz 极通过频率
Load
= 64.0 % 负荷
Se, fund = EMPATH基本滑差位置, Hz (同极通过频率) Se, harm = EMPATH滑差谐频数 Level = EMPATH基本滑差及其谐频的幅值之和
Time
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
00
1.5
3
4.5
6
7.5 9 10.5 12 13.5 15 16.5 18 19.5 21 22.5 24 25.5 27 28.5 30 31.5 33 34.5
• S=SS-RS PPF=S*P
– 在RMS解调频谱察看位于PPF的峰 – PPF和RS的一致性在0.25Hz 范围
• 正常情况下RS>=名牌值 • PPF和RS的峰具有独立属性，分别反映转子故障和机
械平衡故障
14
转子条劣化传统确定方法
• 极通过频率在电流频谱中表现为边带(PPF=滑差x极数) • 由于高阻节点或断条产生的转子阻抗升高，导致PPF幅值升高 • 工频幅值和PPF幅值之差是转子状态的指示
AC/DC
转子评语
Poles极数
转子笼条状态正常
Phases:相数
X
转子笼条状态可疑，参见详细报告
Voltage电压 Full LoadCurrent额定电流
负荷不足以确定转子笼条状态
Number Stator Slots定子槽数
Rotor Bars 转子条数
Induction 190.0 985.0 AC 6 3 380.0 358.00 54 42
15
转子条故障严重性等级传统确定方法
C AT FL/Fp
No.
dB
1
>60dB
F L /F p 比率
>1000
F p /F L 百分比%
<0.10
转子状态 评估
优
推荐的 行动 无
无
2
54-60 501-1000 0.10-0.20
良
3
48-54 251-501 0.20-0.40
一般
继续监测, 只看趋势
转子条裂纹可能在发展
4
42-48 126-251 0.40-0.79
或高阻节点问题
缩短监测间隔, 密集趋势
5
36-42
63-126
0.79-1.58
两个条裂纹或断条 和高阻节点问题
进行振动测试确认原因 和等级
多个条裂或断
6
30-36
32-63
1.58-3.16
和端环问题指示;
尽快检修
滑环和节点问题
7 <30dB
– 2极：3000. -4极：1500. -6极：1000 – 8极：750. -10极：600
• 滑差 S=SS-RS • 极通过频率 PPF=S*P
13
交流感应电动机分析参数
• 确定转速
– 通过电流频谱主导峰确定实测工频 FL – 计算同步转速 SS=2 FL/P (Hz) – 在RMS解调频谱察看位于RS的峰 – 求滑差和极通过频率
<32
>3.16%
多个断条和端环开裂; 严重问题很多
尽快检修或更换 16
EMPATH转子健康确定
• 电流频谱FL和 PPF峰值间的dB差 • 电动机负荷 • 解调谱中 PPF峰值 • PPF谐波 • 转速的PPF边带
17
EMPATH转子健康报告
Empath 2000 3.2分析结论 性能总结
Motor type电动机类型 Power功率 RPM转速
故障
8
低频和高频分别机械不平衡 • 基础松动
高频
• 静态偏心 • 动态偏心 • 定子电气故障 • 定子机械故障 • 轴承劣化
9
如何采集电流和电压信号
• 对LT电机，钳形表钳在电源电缆；对HT 电机，钳形表钳在测量或保护CT二次回路
• 对LT电机，电压接头接在电源端子上；对 HT电机，电压接头接在母线PT二次回路
• 所有测试在MCC或电机控制面板完成，无 需接近电机
10
一次回路测量
11
二次回路测量
12
交流感应电动机分析参数
• 工频FL-使用测量值 • 转速RS-需确定的基本参数 • 极数P- 2(24%),4(50%),6(24%),8,10. • 极对数P/2 • 同步转速 SS=2FL/P (rpm, Hz)
转 子 笼 条 健 康 总 结
测 量 值 严 重 性 等 级
7
S e ,fu n d S e ,h a rm
0 .7 5 7
0
转 子 状 态 评 估
多 根 断 条 和 端 环 故 障
P o w e rlin ed B d iff.
R o to r b a r
L e v e l% U p p e rS B L o w e rS B H e a lthin d e x
3
电气特征分析可检测什么故障
• 转子条故障 • 不对中、不平衡 • 基础松动 • 静态偏心 • 动态偏心 • 定子机械问题 • 定子电气问题 • 轴承故障
4
什么是电气特征？
• 电流和电压在频域的表示 F=1/T
5
正常电动机特征如何？
低频0－200Hz
高频0－5000Hz
6
为何特征中有这么多峰？
利用电气特征分析对电动机进 行状态监测
1
什么是电气特征分析？ESA
• 电气特征分析是采集电动机电流和电压 信号，并分析和确定各种故障的过程
2
电气特征分析的优点
• 在线，不需要停机 • 远程，不需要接近电动机 • 准确检测电气和机械问题 • 用于感应，同步，直流，发电机，以及
VFD • 证实的成熟技术，20年的发展
• 电源不是纯正弦波，在电流和电压中存 在谐波
• 电动机和负荷也产生谐波，它们只在电 流频谱中出现
7
电气特征分析原理
• 频谱使我们看到V&I的所有谐波分量 • 所有电气和机械故障改变电动机内部的
磁通分布，从而在电流中产生谐波 • 叠放电压和电流谐波使我们能够区分电
源谐波和故障谐波 • 每种故障产生的谐波是不同的 • 因此，研究这些谐波的分布使我们识别