电机诊断培训材料--嘉瑞翔

I/F = ΔI = I2－I ×100%
I
I
纯电感电路： I/F 纯电阻电路： I/F 纯电容电路： I/F
- 50% - 0% 100%
即电流减少一半 即电流不变 即电流增加一倍
交流电机的三相平衡 是 阻抗与 相角 及I/F倍频的平衡
相角-----又称“相位”、“周相”、“位相” 某一物理量随时间(或空间位置)作正弦或余弦变化时，决定该量在任一时刻
故障的结果：耗电，发热，振动，停转
电机静态诊断方法的误区！
摇表就可解决问题——错误！ 对地绝缘问题仅占电机系统故障中 5%以下
电桥可以检测到匝间短路——错误！ 1) 认为三相平衡是电阻值的平衡是错误的； 2) 运行中三相电流的平衡与否要看三相阻抗是否平衡； 3) 匝间短路的发展与阻值的降低不成正比！
Anheuser-Busch Balance Control Brady Worldwide
Cal Resources Huntington Beach
Delta Electric
Equistar Fannie Mae
General Mills
GM Allison Transmissions GM Tech Center
二、电机的分类
• 直流电动机 • 同步电动机 • 同步发电机 • 异步电动机
按工作方式分:发电机、电动机、调相机 按电流分: 直流电机、交流电机 按励磁方式分: 并励、串励、他励、复励等
三、电机诊断技术的特点
• 电机诊断是设备诊断技术的一部分，但是由于电机 的工作原理和结构上的种种特点，其诊断方法和检 测技术与其它设备的诊断有所不同。
使用匝间耐压试验仪？ 1) 破坏性试验； 2) 波形复杂，难以分析； 3) 有些匝间短路的情况在波形上无反映; 4) 设备笨重。
电机检测的各种误区！
绝缘表就可解决问题——错误！
对地绝缘问题仅占电机系统故障中 5%以下，不能解决匝间 问题
电机的故障中，对地绝缘问题仅占5%以下，更多是定子绕组故障 （三相不平衡、匝间短路）占37%，转子故障占10%，其余是机械问 题（不平衡、不对中、轴承故障）。
◆ 电阻 R ◆ 电感 L ◆ 电容 C ◆ 相角 Fi ◆ 阻抗 Z2 = R2+ ( XL - XC ) 2
Байду номын сангаас
MCA技术的核心 —— I/F倍频测试
对于某相绕组，测试频率加倍前后，看电流的变化：
U
I=
R2 + (ωL-
1 ωC
)2
I = 频率加倍
U
R2 + (2ωL- 2ω1C)2
倍频测试值 I/F，即频率加倍的变化率：
电机检测的误区！
电桥可以检测到匝间短路——错误！ 电桥只测试直流电阻
匝间短路
1) 认为三相平衡是电阻值的平衡是错误的； 2) 运行中三相电流的平衡与否要看三相阻抗是否平衡；
电机检测的误区！
使用匝间耐压试验仪？ 破坏性试验
电机故障诊断的多种途径-1
静态电气测试 的各种方式
静态电机电路分析（MCA）（重点讲）
Dupont Service Exxon Mobil Chemical Co.
GAF Corporation Motors Electro-Motive
Georgia Pacific
GM Metal Fabrication Rupp Pumps
Grand Eagle
Advanced Micro Devices
Grant Riverside Hospital International Paper
All Phase
API Bayer Bruckner
City Of
Dreisilker
Evaluation Ford Motor
General
GM Fairfax Gorman-
认识电机
一、电机家族的多样性
其型号、系列、结构、规格、种类千差万别。 大型电机的容量超过1000MW，微型电机只有几个mW； 大型的轧钢电机重量超过300t，微型电机最小重量不到1g。
国外用户一览表
Abbott Laboratories Electric
Amoco Whiting
Arkansas Electric Co-op
Boeing International
Bureau of Reclamation Page, AZ Riverside
Constellation Power Electric
振动分析
MCA诊断技术原理
定子
转子
MCA的基本原理是将电机看成是一个包含电阻、电感、电容的复杂电路进 行分析，从而诊断其状态。由于ALL-TEST检测仪提供高频、真正弦波， 完全静态模拟电机的运行状态，因此得以准确评估绕组品质。
MCA技术的核心 —— I/F测试
定子
转子
电机绕组的重要参数包括：
• 在电机的内部存在着几个相互关联而又不可截然分 割的工作系统，因此，电机诊断需涉及较多的技术 领域。
电机系统的构成
• 电路系统 • 磁路系统 • 绝缘系统 • 机械系统 • 通风散热系统
电机的结构
三相对称交流绕组
电机的故障类型
转子故障： 铸件缺陷、气隙不均衡、 偏心、 断条断环；
定子绕组故障： 匝间、线间(层间)、相间短路； 绝缘缺陷(磁通集中至缺陷点)
电机静态故障诊断 ---MCA法
MCA法
ALL-TEST Pro, LLC
• BJM建立于 1983; • 世界级的供货商和服务商 • 预知维修在线和离线世界级的领导者，发电机，线圈绕组及电
机质量控制和故障诊断专业公司 • 用户遍布世界各地电机使用场所， • 实践已证明的电机测试方法, 使工业进入崭新领域 • ALL-TEST Pro, LLC 提供诊断电机的AT4
欧姆表 / 毫欧表 绝缘电阻计（吸收比 / 极化指数） 高压绝缘测试仪 LCR 测试仪 浪涌测试仪
电机故障诊断的多种途径-2
动态电气测试 的各种方式
电压表/安培表/功率表 数据采集器 电源质量分析仪 动态效率仪 动态电机电流分析MCSA
电机故障诊断的多种途径-3
超声诊断
动态机械测试的方式
红外分析
(或位置)状态的一个数值。如交流电压u=u msin(ωt+φ)，在不同时刻的电压决定 于(ωt+φ)的数值，(ωt+φ)就称相位角。当t=0时，φ称为初相角。
MCA平衡测试解决以下问题：
转子故障： 铸件缺陷、气隙不均衡、偏心、断条断环； 定子绕组故障：匝间、线间（层间）、相间短路；绝缘缺陷