基于定子电流信号和噪声信号的异步电动机转子断条故障诊断.pdf

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1、、毛}弗乙与才空芾J应闭2015，42(6)运行与保护》EMcA基于定子电流信号和噪声信号的异步电动机转子断条故障诊断冰魏闻达，陈德智’，侯新贵，胡苏筠。，胡文明，张栋(1．华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室，湖北武汉430074；2．徐·T,I供电公司，江苏徐州221005；3．南京工程学院电力工程学院，江苏南京211167)摘要：给出了异步电动机发生转子断条故障时的磁动势的表达式，得出基于定子电流信号的转子断条故障诊断方法。以磁动势表达式为基础，进而推导出发生断条故障时的径向力表达式，并提出了一种全新的基于径向力频谱分析的转子断条故障诊断方法，即通过检测径向力频谱图中的(2—

2、4s、(4—4s)、(6—4s)谐波分量来诊断异步电动机的断条故障。有限元仿真的结果验证了上述结论。．关键词：异步电动机；转子断条；故障诊断；径向力；频谱分析中图分类号：TM307文献标志码：A文章编号：1673_6540(2015)06-0069-04FaultDiagnosisofBrokenRotorBarsofAsynchronousMotorsBasedonStatorWindingSignalCurrentandNoiseSignalWEIWenda一，CHENDezhi，HOUXingui，HUSuyun，HUWenming，ZHANGDong(1．StateKeyLabor

3、atoryofAdvancedElectromagneticEngineeringandTechnology，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；2．XuzhouPowerSupplyCompany，Xuzhou221005，China；3．SchoolofPowerEngineering，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China)Abstract：Theexpressionofmagneto—motiveforces(MMFs)ofasynchrono

4、usmotorswhenhavingbrokenrotorbarsfaultwasgiven，thenthediagnosismethodbasedondetectingstatorwindingcurrentswasinduced．Secondly，basedontheexpressionofMMFs．theexpressionofradicalforcesunderbrokenrotorbarswasderived．Then．anewdiagnosismethodbasedonradicalforcespectrumofbrokenrotorbarsfaultwasproposed．T

5、hismethodused(2—4s)，(4—4s)and(6—4s)harmoniccomponentsofradicalforcespectrumtodiagnosebrokenrotorbarsfaultofinductionmotors．ResultsofFiniteElementAnalysisvalidatedtheaboveconclusions．Keywords：asynchronousmotor；rotorbarsbroken；faultdiagnosis；radicalforce；spectrumanalysis叶变换的定子电流信号频谱分析法，即当转子发0引言生断条故障

6、时，定子电流中将产生频率为(14-2s)作为交流传动机械，三相异步电动机在工业的故障分量(为转差率为电源频率)，因此企业中得到了广泛应用。但是，异步电动机一般该分量可以作为转子断条的故障特征量。长期处于连续运转状态，且工作环境恶劣，因此发以上述理论为基础，提出了一种全新的通过生故障不可避免。异步电动机转子断条故障约占噪声信号对转子断条故障进行检测的方法。由于异步电动机故障的10％⋯。对异步电动机的转异步电动机气隙磁场的作用，在定子铁心上产生子断条故障进行监测与诊断是一个重要的课题。的电磁力有径向和切向两个分量。其中，径向可以通过多种方法对异步电动机的断条故障分量使定子铁心产生振动，这是电磁

7、噪声的主要进行诊断。J。常见的诊断方法是基于快速傅里来源。因此，可以通过分析气隙的径向力对异步基金项目：国家自然科学基金资助项目(51177054)通迅作者：魏闻达一69—运行与保护iE眦A电札与粒芾J应用2015，42(6)电动机的噪声进行研究。Ⅳ2——转子绕组匝数；本文首先给出了异步电动机发生转子断条故，2——转子电流。障时定转子磁动势的表达式，得出基于定子电流1．2转子断条情况下磁动势表达式信号的转子断条故障诊断方