電機(jī)故障智能診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 摘要 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)部門以致我們的日常生活，幾乎離不開各種各樣的電機(jī)，電機(jī)作為一種復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，具有復(fù)雜的電磁、機(jī)械特性，其故障也表現(xiàn)為多樣性、復(fù)雜性，征兆多種多樣，既有機(jī)械故障的一般特性，也有電氣部件、磁場(chǎng)等故障特性。電機(jī)發(fā)生故障，其危害是非常嚴(yán)重的，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，一臺(tái)生產(chǎn)線上主要電動(dòng)機(jī)的故障，必將造成生產(chǎn)線的停工，它甚至?xí)绊懻麄€(gè)大生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝流程，影響之大可以設(shè)想。眾所周知，電機(jī)類型很多，每類電機(jī)又有不同的規(guī)格、結(jié)構(gòu)形式和使用條件等，電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，電機(jī)維修工作的技術(shù)難度很大。論文首先論述了電機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀及各種診斷方法的特點(diǎn)和存在的不足。著重對(duì)鼠龍型異步電機(jī)轉(zhuǎn)

2、子繞組故障的故障機(jī)理分析與故障診斷系統(tǒng)兩方面進(jìn)行研究及其仿真，其目標(biāo)是探索電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組故障的成因、發(fā)展、對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響、引起的征兆，并研制出方便準(zhǔn)確、實(shí)用可靠的故障診斷系統(tǒng)。本文簡(jiǎn)要敘述了頻譜分析方法、異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條的機(jī)理、頻譜分析診斷轉(zhuǎn)子斷條的原理以及轉(zhuǎn)子斷條診斷系統(tǒng)的組成, 最后給出了轉(zhuǎn)子斷條診斷程序設(shè)計(jì)流程圖.研究鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障的在線檢測(cè)方法。 當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷條故障時(shí)，轉(zhuǎn)速發(fā)生改變，轉(zhuǎn)子中除了有sf1的頻率分量以外，還會(huì)產(chǎn)生3sf1的頻率分量，但是對(duì)于籠型轉(zhuǎn)子得到的轉(zhuǎn)子電流信號(hào)比較困難，這樣在我所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)中，通過檢測(cè)軸磁通中這個(gè)特征分量來判斷轉(zhuǎn)子斷條故障，從而達(dá)到

3、檢測(cè)的目的。 所以在設(shè)計(jì)過程中，利用該系統(tǒng)測(cè)取軸磁通信號(hào)，經(jīng)過頻譜分析，可根據(jù)軸磁通信號(hào)中三倍轉(zhuǎn)差頻率分量的大小來檢測(cè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的斷條故障。 關(guān)鍵詞：電機(jī)；故障診斷；轉(zhuǎn)子故障；智能 AbstractModern industrial production and industrial sectors close to our daily lives, almost inseparable from a variety of motors, motor as a complex machinery, with a complex electromagnetic, mechanical prope

4、rties, the failure also showed diversity, complexity, a variety of symptoms, both the general characteristics of mechanical failure, there are electrical components, such as failure characteristics of the magnetic field.Motor failure, the harm is very serious,to give a simple example, a major electr

5、ical fault line, will inevitably lead to the production line downtime, it will even affect the whole system of large-scale production process, the impact of can imagine. Is well known that many types of motors, each type has different specifications of the motor, structure and use conditions, the el

6、ectrical failure, electrical maintenance work of the technical difficultIn this paper first discuss the development, the present conditionand the vary fault diagnosis methods of electric motor.This dissertation consists of two parts, the fault mechanism analysis and the fault diagnosing system of ro

7、tor windings fault of the large-capacity asynchronous motor. The aim is to explore the cause and development of motor fault, its impact on the motor operation and the omen of rotor windings fault, and to develop a convenient, accurate, practical and reliable fault diagnosing system.This paper narrat

8、es the method of frequency analysis briefly. The mechanism of the open-circuit rotor of asynchronous motor , the principle of the diagnosis in the open-circuit rotor of asynchronous motor , and the construction of the diagnostic system for the open-circuit rotor of asynchronous motor are discussed.

9、The programming flowchart of the diagnosis in the open-circuit rotor of asynchronous motor is given. A method to detect squirrel cage induction motors with broken rotor bars and is presented. This system may be used as an on-line system to detect axial flux signals. The amplitude of 3sf1 frequency c

10、omponent of axial flux signals can examine broken rotor bar faults by spectrum analysis.Key Words： motor;fault diagnosis; Rotor Fault；Smart 目 錄摘 要IAbstractII目 錄III第1章 緒 論 1.1 電機(jī)故障診斷技術(shù) 1.1.1 電機(jī)與生產(chǎn)和生活的關(guān)系 1.1.2 電機(jī)故障診斷技術(shù)的特點(diǎn) 1.1.3 電機(jī)的故障診斷過程 1.2 研究本課題的意義 1.3 國(guó)內(nèi)外電機(jī)診斷技術(shù)的研究與開發(fā)情形 1.3.1 國(guó)內(nèi)情形 1.3.2 國(guó)外情形 1.4 本文研

11、究的主要內(nèi)容 第2章 電機(jī)故障機(jī)理分析 2.1 概述 2.2 電機(jī)常見故障原因分析及處理方法第3章 異步電動(dòng)機(jī)斷條及偏心的故障分析 3.1異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條的分析 3.2 轉(zhuǎn)子斷條產(chǎn)生轉(zhuǎn)子諧波磁勢(shì) 第4章 電機(jī)故障診斷系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 4.1 檢測(cè)系統(tǒng)硬件部分 4.1. 概述 4.1.2 檢測(cè)系統(tǒng)的硬件組成 4.2 檢測(cè)系統(tǒng)硬件部分工作原理 4.2.1電網(wǎng)頻率測(cè)量電路4.2.2 轉(zhuǎn)差測(cè)量電路 .2.3 電流采樣電路 4.3 系統(tǒng)軟件部分 4.3.1 主界面 4.3.2系統(tǒng)軟件部分功能 4.3.3 主程序框圖 4.3.4 轉(zhuǎn)差子程序 4.4 數(shù)據(jù)采樣 結(jié) 束 語 參考文獻(xiàn) 第1章 緒 論 電機(jī)作為

12、一種復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，具有復(fù)雜的電磁、機(jī)械特性，其故障也表現(xiàn)為多樣性、復(fù)雜性，征兆多種多樣，既有機(jī)械故障的一般特性，也有電氣部件、磁場(chǎng)等故障特性。大量故障結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，電機(jī)故障按其原因分:軸承類占38.5%,繞組類占39%，兩者之和占77.5%;從發(fā)生的部位來看，這兩類故障分別占1/3，兩者之和達(dá)2/3181。常見的電機(jī)電氣故障有三大類型，即定子繞組故障、轉(zhuǎn)子繞組故障和氣隙偏心故障。 因此，為使電機(jī)的安全可靠運(yùn)行，對(duì)電機(jī)故障機(jī)理的分析、對(duì)電機(jī)故障診斷方法的研究以及對(duì)電機(jī)故障診斷裝置的開發(fā)都是十分必要的，不但具有重大的理論意義，而且具有相當(dāng)?shù)墓I(yè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。電機(jī)故障診斷理論的發(fā)展，也促使

13、人們對(duì)電機(jī)故障裝置的開發(fā)提出了深層次的思考。因此，本課題不但能豐富電機(jī)故障診斷理論，而且更適合社會(huì)的需求，具有重大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)設(shè)備對(duì)電機(jī)的安全性能提出越來越高的要求，因此電機(jī)的設(shè)備故障診斷技術(shù)受到越來越多人的關(guān)注。1.1 電機(jī)故障診斷技術(shù)1.1.1 電機(jī)與生產(chǎn)和生活的關(guān)系 從19世紀(jì)發(fā)明發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)以來，由于電能應(yīng)用方便，而且電動(dòng)機(jī)的性能優(yōu)良，便于控制，使用與操作簡(jiǎn)單，因而得到了迅速普及，應(yīng)用范圍越來越廣，使用數(shù)量越來越多，使人類從繁重的體力勞動(dòng)中逐步解脫出來，從而推進(jìn)和完成了人類歷史上第二次的工業(yè)革命。而到了今天，在我們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)活動(dòng)中

14、，已經(jīng)離不開電機(jī)，電機(jī)在日常生活中已無所不在。任何產(chǎn)業(yè)部門和每個(gè)家庭幾乎離不開各種各樣的電機(jī)，它作為當(dāng)今世界上使用最普遍的、數(shù)量最多的供電設(shè)備和動(dòng)力機(jī)械，幾乎占領(lǐng)了所有領(lǐng)域。以工業(yè)生產(chǎn)部門為例，絕大多數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備是依靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。鋼廠的軋鋼機(jī)是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，礦井提升機(jī)是依靠電動(dòng)機(jī)升降的，化肥廠的壓縮機(jī)是由電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)的，金屬切削機(jī)床是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，自來水廠的水泵是用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。在交通運(yùn)輸部門也是如此，驅(qū)動(dòng)電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車的是牽引電動(dòng)機(jī)、起重機(jī)、帶式運(yùn)輸機(jī)都是由電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的，即使在飛機(jī)，汽車上也不能缺少各種輔助電機(jī)。 由于電機(jī)的使用環(huán)境差別萬千，石油鉆井平臺(tái)是在潮濕的環(huán)境中，礦井電機(jī)

15、必須在礦井中和有爆炸性氣體的場(chǎng)合下作業(yè)潛水電機(jī)長(zhǎng)期在水下運(yùn)行；航空電機(jī)要能在高空工作；濕熱帶電動(dòng)機(jī)要能勝任在高溫、高濕下運(yùn)行；戶外電機(jī)要耐得住長(zhǎng)期風(fēng)吹雨打。使用要求也是各不相同，電力機(jī)車、球磨機(jī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)首先要求能重載起動(dòng)，軋鋼電動(dòng)機(jī)必須能承受頻繁的沖擊負(fù)荷和起、制動(dòng)，礦井提升機(jī)和電梯電動(dòng)機(jī)要求非常平穩(wěn)的運(yùn)行和準(zhǔn)確定位，伺服電機(jī)則要求有很高的快速性，一些特殊崗位上的電動(dòng)機(jī)則要求能高可靠性地運(yùn)行。機(jī)電一體化對(duì)電動(dòng)機(jī)的外形、結(jié)構(gòu)和工作方式另有特殊要求，電動(dòng)機(jī)將作為機(jī)電一體化設(shè)備和裝置中的一部分，和其他元器件、零部件配合，在復(fù)雜功能的執(zhí)行過程中，各盡其責(zé)，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的完成。這種方式工作的電動(dòng)機(jī)

16、日趨增加，如機(jī)器人、自動(dòng)相機(jī)、電子表中的電動(dòng)機(jī)。機(jī)電一體化要求電動(dòng)機(jī)能與其他部件更好地配合，外形、結(jié)構(gòu)和特性必須作相應(yīng)改變。 此外，現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)屬、電機(jī)必須做許多適應(yīng)性改進(jìn)。進(jìn)入本世紀(jì)后，電機(jī)設(shè)計(jì)水平和制造技術(shù)有了很大提高，電機(jī)的性能有了很大改善?，F(xiàn)代的電機(jī)不僅要求性能好、體積小、重量輕、運(yùn)行可靠，麗邑必須能適應(yīng)控制方式和電源條件改變所產(chǎn)生的影響。如60年代后，晶閘管靜止變頻電源逐步取代了變流機(jī)組，直流電動(dòng)機(jī)必須能適應(yīng)困電源中高次諧波分量和動(dòng)態(tài)換向帶來的種種問題，為此在直流電機(jī)中采用了疊片機(jī)座和各種反渦流阻尼措施。80年代后，交流變頻技術(shù)已經(jīng)成熟，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，使交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速問題迎刃而

17、解，而且正在迅速推廣和普及，并在逐步取代大型直流傳動(dòng)系統(tǒng)。但與此同時(shí)，交流電機(jī)將面臨適應(yīng)變頻電源和可逆運(yùn)行的要求。電機(jī)的家族真可謂是一個(gè)大干世界，其種類、系列、型號(hào)、規(guī)格、結(jié)構(gòu)類型如此之多，而差別又是如此之大。大型的發(fā)電機(jī)容量超過 1000MW，用于電子手表的微型電動(dòng)機(jī)僅為幾MW。大型軋鋼電動(dòng)機(jī)重量超過300t；而微型電機(jī)最小重量不到1g。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)有各種不同的使用要求，因此，必須設(shè)計(jì)和制造成具有不同的運(yùn)動(dòng)特性、適應(yīng)不聽環(huán)境的電機(jī)來滿足不同的使用要求。1.1.2 電機(jī)故障診斷技術(shù)的特點(diǎn) 1) 涉及較多的知識(shí)領(lǐng)域 電機(jī)診斷事設(shè)備診斷技術(shù)的一個(gè)部分，但是由于電機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)上的種種特點(diǎn)，其診斷

18、方法和采用的檢測(cè)技術(shù)和其他設(shè)備的診斷有所不同。根據(jù)電機(jī)的工作原理，在他的內(nèi)部存在著幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)又不可截然分割的工作系統(tǒng)，因此，電機(jī)診斷需涉及較多技術(shù)領(lǐng)域。電機(jī)的功能是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能(發(fā)電機(jī))或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化成機(jī)械能(電動(dòng)機(jī))，因此，除永磁電機(jī)外，其他電機(jī)都有兩套電路，通過磁場(chǎng)相互耦合，在定、轉(zhuǎn)子間氣隙內(nèi)實(shí)現(xiàn)能量交換，即通過磁場(chǎng)作為耦合場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)、電能量轉(zhuǎn)換。因此，電機(jī)中大都存在相互獨(dú)立的電路和一個(gè)耦合電路的磁場(chǎng)。電機(jī)繞組事實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的核心部件，繞組內(nèi)導(dǎo)體之間，繞組對(duì)地之間均有不同的電壓，電機(jī)內(nèi)不同的電壓是由不同絕緣材料組成的絕緣結(jié)構(gòu)來隔離的。電機(jī)內(nèi)不同絕緣結(jié)構(gòu)構(gòu)成了一個(gè)整體，這就是電機(jī)的絕緣

19、系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，電機(jī)結(jié)構(gòu)上必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以相互運(yùn)動(dòng)的整體，這就要包括一個(gè)固定部分（定子）和一個(gè)旋轉(zhuǎn)（或移動(dòng)）部分（轉(zhuǎn)子）。通常是用機(jī)座把定子鐵芯和繞組定位在一個(gè)固定空間位置，因轉(zhuǎn)動(dòng)部分通常與轉(zhuǎn)軸一起由軸承支撐在端蓋上或底板上，這就是電機(jī)最為基本的機(jī)械系統(tǒng)。電機(jī)在進(jìn)行能量交換的過程中，往往會(huì)產(chǎn)生電損耗、機(jī)械損耗和介質(zhì)損耗，這些損耗最終都變成熱能散逸出來，并由冷卻介質(zhì)帶走，這就是電機(jī)的發(fā)熱和冷卻。電機(jī)的冷卻是通過軸上風(fēng)扇、強(qiáng)制鼓風(fēng)或密封的冷卻系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。電機(jī)的通風(fēng)溝、風(fēng)扇、擋風(fēng)罩以及鼓風(fēng)機(jī)、冷卻器、過濾器等構(gòu)成了電機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)。綜上所述，電機(jī)內(nèi)部至少包括如下幾個(gè)獨(dú)立的、又相互關(guān)聯(lián)的工作系

20、統(tǒng)：a)電路系統(tǒng)b)磁路系統(tǒng)c)絕緣系統(tǒng)d)機(jī)械系統(tǒng)e)通風(fēng)散熱系統(tǒng)電機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，將會(huì)涉及這些獨(dú)立的工作系統(tǒng)，因而電機(jī)的診斷比一般機(jī)械設(shè)備診斷涉及的技術(shù)領(lǐng)域要廣一些。電機(jī)診斷涉及的知識(shí)領(lǐng)域有：電機(jī)學(xué)a）熱力學(xué)和傳熱學(xué)b）高電壓技術(shù)c）材料工程d）機(jī)械診斷學(xué)e）定子測(cè)量學(xué)f）信息工程技術(shù)g）計(jì)算機(jī)技術(shù)因此，要求診斷人員具有較高的素質(zhì)。 2) 要熟悉診斷對(duì)象由于電機(jī)內(nèi)存在幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的工作系統(tǒng)，故障起因和故障征兆往往表現(xiàn)出多樣性，這為電動(dòng)機(jī)故障診斷增加了難度，對(duì)電機(jī)進(jìn)行診斷時(shí)，必須熟悉診斷對(duì)象。一個(gè)故障，在電機(jī)上常常表現(xiàn)出多種的故障征兆。例如，籠型異步電動(dòng)機(jī)因籠條斷裂或開焊時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)

21、增加，起動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，定子電流擺動(dòng)，電機(jī)滑差增加，轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，溫升增高等故障征兆，而且它們往往都是相關(guān)聯(lián)的。端條故障發(fā)生后，如電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，隨著劣化過程斷條數(shù)量將越來越多，征兆越來越顯著，故障越來越嚴(yán)重，最終使電機(jī)失效報(bào)廢。但也有相反的情況，有幾個(gè)故障起因，同時(shí)反映出一個(gè)故障征兆。例如，一臺(tái)直流電機(jī)運(yùn)行中由于過載、機(jī)械振動(dòng)、換向器變形、維護(hù)不當(dāng)、溫度過低等諸原因，造成換向惡化故障，這些因素往往同時(shí)反映出火花加大這一相同的征兆。在這種情況下，如僅僅只排除某一個(gè)故障起因并不能徹底排除故障，必須振動(dòng)出所有故障起因，逐個(gè)排除這些起因，才能使電機(jī)發(fā)熱換向狀態(tài)恢復(fù)正常。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中由于負(fù)載條件、環(huán)境條

22、件或其他運(yùn)行條件改變等原因，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)各種故障，這些故障又會(huì)以各種不同的征兆表現(xiàn)出來，其關(guān)系是十分錯(cuò)綜復(fù)雜的。如果對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性、結(jié)構(gòu)、工作方式和負(fù)荷情況不熟悉，甚至不了解情況的話，要對(duì)電機(jī)故障進(jìn)行診斷是十分困難的。只有對(duì)診斷某一臺(tái)具體的電機(jī)有充分的了解后，診斷時(shí) 才能做出正確的判斷。這是因?yàn)樗械墓收隙际前匆欢C(jī)理發(fā)生和發(fā)展的，有一定的客觀規(guī)律，電機(jī)故障診斷的目的正是要根據(jù)這種規(guī)律，利用先進(jìn)的檢測(cè)手段和方法，并利用多年設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和理論研究所形成的豐富的診斷軟件，來判定故障原因，并制定出排除故障的維修方案，才能最終實(shí)現(xiàn)電機(jī)診斷的目的。因此，熟悉診斷對(duì)象對(duì)電機(jī)故障的診斷具有特別重要意

23、義。3） 有利于機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)長(zhǎng)期以來，處于重要位置的大型電機(jī)都有繼電保護(hù)系統(tǒng)，用各種繼電器整定到某一設(shè)定值，當(dāng)運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)達(dá)到或超過繼電器設(shè)定值后，繼電器就會(huì)報(bào)警。一些重要參數(shù)超限并達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)，會(huì)切斷電路，讓電機(jī)停止運(yùn)行，以防止發(fā)生事故或事故擴(kuò)大。通常大型電機(jī)的繼電保護(hù)功能包括過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、負(fù)序保護(hù)、失磁保護(hù)、逆電流保護(hù)、接地保護(hù)、過速保護(hù)、振動(dòng)超限保護(hù)、過熱保護(hù)、潤(rùn)滑油、冷卻水、風(fēng)機(jī)連鎖保護(hù)。從表面上看，繼電保護(hù)功能已很完善，但是必須知道，繼電保護(hù)系統(tǒng)只是當(dāng)被監(jiān)視參數(shù)達(dá)到或超過繼電器整定值才起作用，即只有當(dāng)故障已經(jīng)發(fā)生時(shí)才作用，而并沒有預(yù)防功能。相反，

24、有時(shí)一個(gè)運(yùn)行參數(shù)超限，繼電保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，電機(jī)被突然切斷而使生產(chǎn)流程中止，仍會(huì)導(dǎo)致很大損失。電機(jī)振動(dòng)技術(shù)不但能根據(jù)早期征兆進(jìn)行故障預(yù)報(bào)，并能對(duì)故障進(jìn)行診斷和趨勢(shì)分析，判定出合理的檢修方案。由于繼電保護(hù)和設(shè)備診斷技術(shù)功能是不同的，因此，決不能用繼電保護(hù)系統(tǒng)來代替電機(jī)的診斷技術(shù)。1.1.3 電機(jī)的故障診斷過程 電機(jī)和所有的機(jī)器一樣，在運(yùn)行過程中有能量、介質(zhì)、力、熱量、磨損等各種物理和化學(xué)參數(shù)的傳遞和變化，由此而產(chǎn)生各種各樣的信息。這些信息變化直接和間接的反映出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，而在正常運(yùn)行和出現(xiàn)異常時(shí)，信息變化規(guī)律是不一樣的，電機(jī)的診斷技術(shù)是根據(jù)電機(jī)運(yùn)行時(shí)不同的信息變化規(guī)律，即信息特征來判別電機(jī)運(yùn)行狀

25、態(tài)是否正常。電機(jī)故障診斷過程和其他設(shè)備的診斷過程是相同的，其診斷過程應(yīng)包括異常檢測(cè)、故障狀態(tài)和部位的診斷、故障類型和起因分析等三個(gè)部分。1） 異常檢測(cè)。這是對(duì)電機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)易診斷，是采用簡(jiǎn)單的設(shè)備和儀器，對(duì)電機(jī)狀態(tài)迅速有效地作出概括性評(píng)價(jià)。電機(jī)的簡(jiǎn)易診斷具有以下功能：a)電機(jī)的檢測(cè)和保護(hù)b)電機(jī)故障的早期征兆發(fā)現(xiàn)和趨勢(shì)控制。如果異常檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行正常，則無需進(jìn)行進(jìn)一步的診斷;如發(fā)現(xiàn)異常，則應(yīng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行精密診斷。 2）故障狀態(tài)和部位的診斷 這是發(fā)現(xiàn)異常后接著進(jìn)行的診斷內(nèi)容，是屬于精密診斷的內(nèi)容?？捎脗鞲衅鞑杉姍C(jī)運(yùn)行時(shí)的各種狀態(tài)信息，并用各種分析儀器對(duì)這些信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理，從這些狀態(tài)信

26、息中分離出與故障直接有關(guān)的信息來，以確定故障的狀態(tài)和部位。 3）分析故障類型和起因 這是利用診斷軟件或?qū)＜蚁到y(tǒng)進(jìn)行電機(jī)狀態(tài)的識(shí)別，以確定故障類型和部位。 故障診斷的后兩部分是屬于電機(jī)精密診斷的內(nèi)容，電機(jī)的精密診斷是對(duì)于狀態(tài)有異常的電機(jī)進(jìn)行的專門性的判斷，它具有下列功能： a）確定電機(jī)故障類型、分析故障起因； b）估算故障的危險(xiǎn)程度，預(yù)測(cè)其發(fā)展； c)確定消除故障、恢復(fù)電機(jī)正常狀態(tài)的方法。1.2 研究本課題的意義設(shè)備診斷技術(shù)，是由于設(shè)備的安全性和維修的迫切需要才應(yīng)運(yùn)而生的，科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展給設(shè)備維修管理提出了新的課題。在現(xiàn)代的各個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域和工業(yè)生產(chǎn)中，設(shè)備的高可靠性運(yùn)行和生產(chǎn)發(fā)展的迫切需求，

27、并有迅速發(fā)展的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)作為它們的技術(shù)基礎(chǔ)，已逐步形成而迅速崛起，并很快在各個(gè)領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用。它的作用和效益更日益顯著，覆蓋面越來越寬，并為更多的作用者所充分肯定。 1） 設(shè)備的診斷技術(shù)促進(jìn)了維修方式的變革隨著大生產(chǎn)的形成和生產(chǎn)社會(huì)化，企業(yè)生產(chǎn)能力和效率的提高，促進(jìn)了生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)代化水平的不斷提高，設(shè)備的管理和維修逐漸成為工業(yè)化大生產(chǎn)中一個(gè)重要問題，生產(chǎn)的不斷發(fā)展促使設(shè)備管理和維修體制隨之作適應(yīng)性變革。70年代，由于設(shè)備診斷技術(shù)的的出現(xiàn)和迅速推廣應(yīng)用，以促使設(shè)備維修體系開始進(jìn)入一種新的方式狀態(tài)維修方式。從工業(yè)化大生產(chǎn)出現(xiàn)至今，設(shè)備維修大致經(jīng)歷了下列三種方式：a）事后維修b

28、）預(yù)防維修c)狀態(tài)維修或預(yù)知維修到19世紀(jì)，由于蒸汽機(jī)和電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，工業(yè)化完成了手工作坊到大機(jī)器的工業(yè)革命，但是當(dāng)時(shí)由于生產(chǎn)規(guī)模不是很大，機(jī)器設(shè)備比較簡(jiǎn)單，技術(shù)水平也較低，因此設(shè)備利用率和維修費(fèi)用不是突出問題，并不引起人們的注意，對(duì)設(shè)備的故障也缺乏認(rèn)識(shí)，設(shè)備管理意識(shí)比較淡薄，只是在壞了之后再進(jìn)行修理。這種維修方式叫事后維修，是最早出現(xiàn)的維修方式。隨著社會(huì)化大生產(chǎn)的發(fā)展，出現(xiàn)了流水線生產(chǎn)方式和流程生產(chǎn)工業(yè)，采用的機(jī)械設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性和復(fù)雜程度有了很大的提高，機(jī)器運(yùn)行節(jié)奏加快，設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)所造成的影響顯著增加。為了防止事故發(fā)生，維修部門預(yù)先制定計(jì)劃，定期進(jìn)行檢修和更換零部件，這種維修方式叫定期

29、預(yù)防維修，或稱預(yù)防維修。計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，生產(chǎn)裝備、軍事裝備、航天航空裝備越來越先進(jìn)和復(fù)雜，沒有故障檢測(cè)和診斷的先進(jìn)手段，就很難預(yù)防各種隨機(jī)因素引起的故障；另一方面也很難避免產(chǎn)生過剩維修。美國(guó)開始從可靠性工程研究入手，通過應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)方式，定量的檢測(cè)機(jī)器零部件的可靠程度和故障率，來確定機(jī)器的維修計(jì)劃。這種方法提高了裝配運(yùn)行的可靠性，減少了不必要的過剩維修，減少了維修成本，取得了良好的效果。在此基礎(chǔ)上，一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家將新的設(shè)備診斷技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備的管理和維修，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷所預(yù)知的設(shè)備狀態(tài)來確定設(shè)備維修工作的內(nèi)容和時(shí)間，制定維修方案，這種

30、維修方式叫狀態(tài)狀態(tài)維護(hù)或預(yù)知維修。由于設(shè)備診斷技術(shù)的出現(xiàn)，已促使設(shè)備的維修體制逐步進(jìn)入到狀態(tài)維修的階段。2） 設(shè)備診斷技術(shù)延長(zhǎng)了設(shè)備服役壽命 所有設(shè)備在整個(gè)服役期限內(nèi)，故障發(fā)生的次數(shù)和使用時(shí)間之間是有著宏觀規(guī)律的，雖然對(duì)每一臺(tái)設(shè)備或電機(jī)來說，出現(xiàn)故障的次數(shù)和使用壽命各不相同，但其發(fā)展規(guī)律都是一致的，設(shè)備故障率和使用壽命的關(guān)系曲線如下，其形狀兩邊高，中間低凹平坦，形似一個(gè)浴盆，故稱設(shè)備故障發(fā)生的“浴盆”曲線。 通過日常的工作和學(xué)習(xí)總結(jié)我們對(duì)電機(jī)故障發(fā)展過程進(jìn)行分析雖然每一臺(tái)電機(jī)出現(xiàn)故障的次數(shù)和使用壽命各不相同但發(fā)展規(guī)律基本一致圖示出了設(shè)備故障率與使用時(shí)間的關(guān)系。 a）初期階段因設(shè)備剛投入使用由于

31、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、操作不熟練等存在一些問題 故障率較高。 b） 穩(wěn)定階段的設(shè)備故障一般是突發(fā)故障故障率較低。 劣化階段是電機(jī)隨著運(yùn)行時(shí)間的推移逐漸步入劣化期劣化現(xiàn)象開始顯著故障率上升。 c）注意階段是電機(jī)經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行因機(jī)械疲勞、絕緣老化等原因機(jī)械故障、電氣故障增多故障率增加這時(shí)要勤觀察勤維護(hù)保養(yǎng)降低設(shè)備的故障率。 d）危險(xiǎn)階段運(yùn)行的電機(jī)隨時(shí)可能出現(xiàn)故障應(yīng)作好備份進(jìn)行計(jì)劃大修。 一種故障在電機(jī)上常常表現(xiàn)出多種故障征兆,例如籠型異步電機(jī)籠條斷裂或開焊時(shí)會(huì)出現(xiàn)起動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)、定子電流擺動(dòng)、電機(jī)轉(zhuǎn)速下降、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、溫升增高、震動(dòng)增加等故障征兆。也有幾種故障同時(shí)存在卻反映出一種故障征兆例如電機(jī)過載、鐵芯絕

32、緣損壞和通風(fēng)不好 都會(huì)造成電機(jī)鐵芯發(fā)熱。 電機(jī)中至少包括幾個(gè)獨(dú)立而又互相聯(lián)系的工作系統(tǒng)如電路系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、通風(fēng)散熱系統(tǒng)等。 小型電機(jī)的故障及壽命時(shí)間主要跟周圍環(huán)境、負(fù)載狀況及溫度有關(guān)例如酒鋼集團(tuán)公司各廠礦用繞線型起重電機(jī)，在夏季主生產(chǎn)旺季損壞率比較高，有些電機(jī)負(fù)載變化大的，如起重機(jī)，用的繞線電機(jī)有些電機(jī)的工作制式不斷改變?nèi)鐧C(jī)床用電機(jī)有些電機(jī)工作環(huán)境惡劣如水泥廠電機(jī)。這些電機(jī)有的絕緣良好電氣或機(jī)械系統(tǒng)有這樣或那樣的問題有些電機(jī)的絕緣系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)均有問題。1.3 國(guó)內(nèi)外電機(jī)診斷技術(shù)的研究與開發(fā)情形1.3.1 國(guó)內(nèi)情形 國(guó)內(nèi)設(shè)備診斷技術(shù)的研究和開發(fā)是從70年代末期開

33、始的。當(dāng)時(shí)國(guó)家經(jīng)委下屬的中國(guó)設(shè)備管理協(xié)會(huì)積極地推動(dòng)、組織這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)各產(chǎn)業(yè)部門的應(yīng)用和開發(fā)，1983年國(guó)家經(jīng)委制定的國(guó)營(yíng)工業(yè)交通設(shè)備管理試行條例中規(guī)定：“根據(jù)生產(chǎn)需要，逐步采用現(xiàn)代故障診斷和狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)，發(fā)展以狀態(tài)維修為基礎(chǔ)的預(yù)防性維修”。這一條例的頒布試用，對(duì)于設(shè)備診斷技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣，起了積極地促進(jìn)作用，也引起了很多大型企業(yè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的重視。80年代初國(guó)內(nèi)一些重點(diǎn)大學(xué)相繼成立了故障診斷研究室，并且取得了一大批研究成果，而且培養(yǎng)了一批碩士和博士研究生，為國(guó)內(nèi)開展這一技術(shù)領(lǐng)域的研究做了準(zhǔn)備，且輸送了一大批優(yōu)秀人才。1987年5月中國(guó)振動(dòng)工程學(xué)會(huì)故障診斷學(xué)會(huì)成立，同年10月，由振動(dòng)工程學(xué)會(huì)、故

34、障診斷學(xué)會(huì)和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合召開了第一屆旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷對(duì)策研討會(huì)。北京、沈陽、天津、上海先后成立了機(jī)械設(shè)備診斷技術(shù)委員會(huì)或研究開發(fā)中心，同時(shí)積極開展宣傳、咨詢、培訓(xùn)、技術(shù)交流等活動(dòng)，有力的推動(dòng)了這項(xiàng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。同時(shí)，冶金部、化工部在大力推廣設(shè)備故障診斷技術(shù)的同時(shí)，在部?jī)?nèi)也成立了設(shè)備管理和故障診斷學(xué)會(huì)，以更有效地在部門內(nèi)推廣這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。 1.3.2 國(guó)外情形美國(guó)是開發(fā)設(shè)備故障診斷技術(shù)最早的國(guó)家。二次大戰(zhàn)時(shí)，美國(guó)軍用裝備頻繁出現(xiàn)故障，暴露了定期預(yù)防維修方式的弱點(diǎn)，為了解決這一問題，美國(guó)開始大力開展可靠性工程的研究。利用可靠性和故障率的的概率形式把設(shè)備狀態(tài)定量的描述出來，并把研究成果引入

35、到飛機(jī)、坦克、艦艇等軍事裝備的管理維修中，取得了良好的效果。英國(guó)設(shè)備診斷技術(shù)研究工作開始于60年代末期。英國(guó)機(jī)器保健中心首先開展診斷技術(shù)的宣傳、培訓(xùn)、咨詢和開發(fā)，以后曼徹斯特大學(xué)等相繼開展此項(xiàng)技術(shù)的研究，并取得了很多成就。歐洲其他國(guó)家的設(shè)備診斷技術(shù)研究和開發(fā)都有了進(jìn)展，而且它們各具有自己的專長(zhǎng)的技術(shù)領(lǐng)域和特色。如丹麥B#K公司的聲學(xué)和振動(dòng)的檢測(cè)技術(shù)，具有很豐富的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了許多性能優(yōu)良、功能很強(qiáng)的診斷儀器，為世界所公認(rèn)。瑞典AGEMA公司對(duì)紅外測(cè)溫技術(shù)富有經(jīng)驗(yàn)，所生產(chǎn)的紅外熱像儀普遍的被用于電力部門帶電部件和輸電線測(cè)溫和大型冶金爐窯等的測(cè)溫中。瑞典SPM對(duì)于軸承故障檢測(cè)頗有特長(zhǎng)，所生產(chǎn)的軸承脈

36、沖測(cè)量?jī)x、電子聽診器等被廣泛用于日常的點(diǎn)驗(yàn)中。挪威的船舶研究所在船舶的診斷和檢測(cè)領(lǐng)域中，富有經(jīng)驗(yàn)和特色。 1.4 本文研究的主要內(nèi)容1）電動(dòng)機(jī)故障形式及研究?jī)?nèi)容2）研究的方法3）故障診斷專家系統(tǒng)軟件的開發(fā)4）故障診斷界面第2章 電機(jī)故障機(jī)理分析2.1 概述 設(shè)備診斷技術(shù)是應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)試和分析儀器和計(jì)算機(jī)技術(shù)，檢查和識(shí)別設(shè)備的實(shí)時(shí)技術(shù)狀態(tài)，診斷它是否正常，并預(yù)測(cè)未來的技術(shù)。從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)來看，診斷系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個(gè)部分；1） 故障診斷技術(shù)手段檢測(cè)、分析裝置和診斷軟件；2） 故障診斷的執(zhí)行者受過專門訓(xùn)練的操作人員；3） 被診斷對(duì)象設(shè)備或系統(tǒng)設(shè)備故障診斷是根據(jù)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的不同的信息變化規(guī)律

37、，識(shí)別設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是正常還是異常，因此，設(shè)備診斷過程通常包括了信息獲得、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和診斷決策等過程，下圖為設(shè)備診斷過程流程圖。使用傳感器從被診斷的設(shè)備或系統(tǒng)中獲得原始信息是設(shè)備診斷的第一步。傳感器使用方式有兩種，它可以永久地安裝在機(jī)器或設(shè)備某一固定部位（如狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)中的傳感器都是固定地安裝在一個(gè)檢測(cè)部位），也可以采用手持式傳感器巡回檢測(cè)方式，這時(shí)傳感器往往與便攜式測(cè)量或記錄儀表，如振動(dòng)計(jì)、聲級(jí)計(jì)、數(shù)據(jù)采集器、磁帶記錄儀等配套使用。固定安裝方式的傳感器可以較方便的長(zhǎng)期性獲得機(jī)器運(yùn)行的狀態(tài)參數(shù)，并將數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和分析系統(tǒng)進(jìn)行處理。手持式傳感器和便攜式監(jiān)測(cè)記錄儀表配套的檢測(cè)方式比較

38、靈活，可以隨時(shí)根據(jù)需要選擇測(cè)點(diǎn)位置，但是必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。這種方式實(shí)際上已經(jīng)包括了數(shù)據(jù)采集過程，它只適用于設(shè)備簡(jiǎn)易診斷和間斷式狀態(tài)檢測(cè)。數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理也是設(shè)備診斷過程的第二步。為了使設(shè)備診斷得到正確的結(jié)論，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)得到的信息必須有高的保真度，因此，在信號(hào)的采集和傳輸過程中，必須注意被噪聲污染，在背景噪聲較大的地方，信號(hào)應(yīng)該經(jīng)過數(shù)字化處理后再進(jìn)行傳輸，當(dāng)有很多個(gè)信號(hào)需要采集和傳輸是，必須使用信號(hào)采集器或多路電子開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)采樣和檢測(cè)的目的。但是，有很多從傳感器獲得的電信號(hào)并不具備直接進(jìn)行信號(hào)處理的條件，必須進(jìn)行阻抗變換、信號(hào)放大、濾波等處理，這些處理稱信號(hào)預(yù)處理，信號(hào)預(yù)處理和數(shù)據(jù)采集有時(shí)

39、往往結(jié)合在一起，難以具體劃分。數(shù)據(jù)處理是設(shè)備診斷中的重要一環(huán)，它往往是由各種分析儀，信號(hào)處理儀或計(jì)算機(jī)來完成。由傳感器上獲得的信息往往都是各種物理量的動(dòng)態(tài)波形，而這些動(dòng)態(tài)波形往往又是由很多幅值、頻率、相位不同的波形混疊而成，為了分解信號(hào)內(nèi)的各種頻率成分的有效值，為了全面的揭示動(dòng)態(tài)波形中包含的信息，必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工處理信號(hào)處理。信號(hào)分析可以采用各種數(shù)學(xué)處理分析方法，如時(shí)域分析、頻域分析、幅值域分析等。這些分析有些已經(jīng)可以通過硬件來實(shí)現(xiàn)，如FFT、數(shù)字濾波等，大大提高了分析和處理速度。診斷就是根據(jù)對(duì)機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)所得的信息，進(jìn)行趨勢(shì)分析和故障識(shí)別，確定機(jī)器運(yùn)行是否存在故障，以及故障性質(zhì)和

40、故障部位，做出診斷決策，制定設(shè)備維修計(jì)劃，確定設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行還是停機(jī)檢修。在設(shè)備診斷領(lǐng)域中，目前已經(jīng)出現(xiàn)了大量的診斷軟件（其中也包括專家系統(tǒng)），這些診斷軟件的出現(xiàn)，大大地提高了診斷的效率和可靠程度，它們能完成大量的數(shù)據(jù)處理，識(shí)別故障和作出診斷結(jié)論。這是因?yàn)樵\斷軟件和專家系統(tǒng)的推理功能還沒有完善到代替該領(lǐng)域?qū)＜业牡夭?，而且?fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境也難以在診斷軟件中全面考慮，診斷能力還受到一定限制。但是設(shè)備診斷技術(shù)的總趨勢(shì)是采取更多的計(jì)算機(jī)來輔助診斷，開發(fā)出更多適應(yīng)性強(qiáng)的診斷軟件，使設(shè)備診斷效率和準(zhǔn)確性更高。上面介紹的設(shè)備故障診斷過程是一個(gè)完整的程序，但是在實(shí)際使用中，不是每一次診斷都要進(jìn)行完整的程序檢測(cè)，往

41、往省略了某些過程和環(huán)節(jié)，例如采用簡(jiǎn)易診斷技術(shù)對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行“健康”檢查，在檢測(cè)過程中只是采集數(shù)據(jù)和作出判斷，確定設(shè)備狀態(tài)是否正常，還是需要立即維修或做進(jìn)一步診斷，并不需要使用復(fù)雜的手段進(jìn)行全過程的診斷。2.2 電機(jī)常見故障原因分析及處理方法1、線圈全部燒毀變色當(dāng)三相繞組全部變成黑色時(shí)，說明該電機(jī)曾長(zhǎng)時(shí)間過電流，軸承損壞，定轉(zhuǎn)子嚴(yán)重相擦或電壓等級(jí)不對(duì)。普通電機(jī)頻繁起動(dòng)，制動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行也會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象。如圖a示：這是使用不當(dāng)造成的。 2、一相或二相燒毀變色一相或二相全部變成黑褐色，一般是由于缺相運(yùn)行造成。Y接運(yùn)行時(shí)燒兩相， 接運(yùn)行時(shí)燒一相，如下圖，缺相運(yùn)行的原因一般發(fā)生在供電線路中，極少數(shù)發(fā)生在電機(jī)

42、內(nèi)部（掉頭或引線斷），如圖b為Y 接圖c為 接 出現(xiàn)這種情況應(yīng)先檢查引線是否掉頭或引線燒斷，否則，是供電線路問題，和電機(jī)無關(guān)。3、局部燒毀或部分繞組變色如出現(xiàn)圖（d）所示的局部燒斷現(xiàn)象，說明該處發(fā)生了匝間短路或?qū)Φ囟搪?。若部分繞組變色，則是已有短路但還未達(dá)到最嚴(yán)重的程度，見分析圖eh，圖i是相間短路造成的。 4、匝間短路的判斷方法4.1在三相電壓平衡的情況下，原基本平衡的三相電流逐漸或突然變得非常不平衡，同時(shí)電機(jī)溫升增加負(fù)載能力下降，可初步判定該機(jī)定子繞組匝間短路。4.2用電橋測(cè)試直流電阻，三相直流電阻不平度大，即某相變小說明該相發(fā)生了匝間短路：正常情況下，三相直流電阻不平衡度1%，超過此值說

43、明線圈有匝間短路的可能。4.3匝間儀測(cè)試5、三相運(yùn)行電流不平在三相直流電阻平衡的情況下，三相運(yùn)行電流不平衡應(yīng)檢查三相端電壓是否平衡。電壓的輕微不平衡能引起電流的極大不平衡，一般情況下空載不平衡大，滿載時(shí)不平衡小，滿載時(shí)不平衡度不超過10%。6、電機(jī)運(yùn)行中噪聲電機(jī)運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生不同的聲音，電機(jī)大小不同，結(jié)構(gòu)不同聲音會(huì)有明顯的不同。如果運(yùn)行中產(chǎn)生的聲音在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10069-2000“電動(dòng)機(jī)噪聲測(cè)量方法及噪聲限值 ”規(guī)定的范圍之內(nèi)，屬正常，超出標(biāo)準(zhǔn)范圍均為噪聲，應(yīng)予以處理。6.1軸承噪聲經(jīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)碾姍C(jī)，試運(yùn)行時(shí)會(huì)有明顯的軸承異聲，加注潤(rùn)滑脂即可解決，這是因?yàn)檫\(yùn)輸途中的顛簸，潤(rùn)滑脂從軸承部位流出造

44、成的。運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)的軸承噪聲，須用聽棒或螺絲刀放在軸承外蓋仔細(xì)聽，如果軸承運(yùn)行的聲音很均勻，加油即可解決，如果軸承運(yùn)行中有明顯的“咯噔”聲，須更換軸承，同時(shí)檢查軸承室的圓柱度。因?yàn)殍T鐵或鋼板的端蓋制造過程中均會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，隨著應(yīng)力的釋放，軸承室會(huì)變形，圓柱度可能會(huì)超差，在用戶現(xiàn)場(chǎng)檢查，軸承室是否變形的最好方法是用舊軸承回裝。我公司電機(jī)軸承室內(nèi)孔尺寸均為H7公差。6.2機(jī)械噪聲若電機(jī)發(fā)出低頻的“嗡嗡”聲，一般原因如下：a) 內(nèi)蓋安裝時(shí)偏，電機(jī)軸磨擦內(nèi)蓋，這時(shí)的聲音是連續(xù)的，處理時(shí)可將內(nèi)蓋調(diào)換角度重新上緊。b) 若在啟動(dòng)或停機(jī)進(jìn)出現(xiàn)斷續(xù)的“嗡嗡”聲，可以考慮是跑套，因?yàn)檗D(zhuǎn)速

45、低時(shí)滾動(dòng)摩擦力相對(duì)大一些，軸承的滾珠在內(nèi)、外環(huán)滾道中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)外環(huán)或內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)的力相對(duì)大，如軸承室尺寸偏大，或軸頸尺寸偏小，外環(huán)或內(nèi)環(huán)就可能轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)的摩擦聲。這時(shí)往往會(huì)伴隨斷續(xù)的振動(dòng)。若發(fā)生高頻響聲，可能是甩油環(huán)或擋水環(huán)松動(dòng)。6.3振動(dòng)噪聲電機(jī)振動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的噪聲，尤其是共振，處理這種問題只有處理好振動(dòng)問題。6.4電磁噪聲電磁噪聲是持續(xù)的斷開電源立即消失的噪聲，和設(shè)計(jì)制造均有關(guān)系，設(shè)計(jì)時(shí)槽配合選擇不當(dāng)、制造時(shí)定子沖片片間壓力不當(dāng)、真空浸漆不到位等等，都可能產(chǎn)生電磁噪聲。處理時(shí)若重新浸漆沒有明顯改善就幾乎沒有辦法了。7、軸承過熱軸承過熱的原因軸頸大了，軸承裝上后，由于內(nèi)環(huán)膨脹，軸承徑向

46、游隙減小，運(yùn)行時(shí)發(fā)熱。同樣道理，端蓋或軸承套內(nèi)孔小同樣會(huì)造成軸承運(yùn)行時(shí)過熱。潤(rùn)滑脂過多或過少也會(huì)引起軸承過熱。電機(jī)運(yùn)行時(shí)受軸向力，電機(jī)的定位軸承會(huì)過熱（一般是風(fēng)扇端）。處理軸承過熱時(shí)應(yīng)先查明原因。一般情況下，端蓋或軸承套內(nèi)孔尺寸小或內(nèi)孔變形是主要原因，修刮后即可。8、電機(jī)抱軸 隔爆電機(jī)抱軸，多是因?yàn)閮?nèi)蓋和軸的間隙過小，運(yùn)行因發(fā)熱膨脹造成內(nèi)蓋和軸研死。發(fā)熱的原因主要是軸承過熱造成?，F(xiàn)場(chǎng)修理時(shí)須檢查電機(jī)軸是否彎曲，如彎曲須換軸，不彎曲更換零部件?，F(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)應(yīng)觀察軸承注油管是否有潤(rùn)滑脂，如沒有說明沒有按要求加潤(rùn)滑脂，還要檢查軸承測(cè)溫裝置及繼電保護(hù)是否使用正常。9、滑動(dòng)軸承溫度高。9.1強(qiáng)制潤(rùn)滑的滑動(dòng)

47、軸承溫度高有以下幾種原因：a) 軸與瓦隙過?。籦) 油囊開口小，進(jìn)油量不足；c) 潤(rùn)滑油溫度高；d) 軸瓦研傷；e) 回油不暢，進(jìn)油量不足；在現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)，應(yīng)先檢查回油是否暢通，暢通時(shí)在回油透油鏡上能看到油快速流動(dòng)，能看到回油，但液面高，流速很慢，說明回油管安裝不當(dāng)，或回油管道有堵塞。回油沒有壓力，油是靠落差（自重）回到油箱中的，因此油箱的安裝位置要保證回油口比軸承回油管水平線低1.2m以上。在保證安裝正確的情況下，軸瓦溫度還高，再檢查軸瓦是否有問題，修刮軸瓦時(shí)間隙可控制在軸頸的3以下。另需注意，凡在現(xiàn)場(chǎng)檢查軸瓦時(shí)都要把油囊適當(dāng)開大，以保證進(jìn)油量。油囊開大對(duì)軸瓦運(yùn)行只有好處沒有壞處。9.2自潤(rùn)滑

48、的滑動(dòng)軸承因散熱條件差溫度高的現(xiàn)象相對(duì)多些，現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)除上述方法還應(yīng)注意，定子溫升對(duì)軸瓦的影響。10、漏油目前我公司生產(chǎn)的滑動(dòng)軸承電機(jī)往電機(jī)內(nèi)部滲漏油現(xiàn)象存在，這是電機(jī)內(nèi)風(fēng)扇運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓造成的。現(xiàn)場(chǎng)解決方法有以下幾種：1）防護(hù)等級(jí)較低的Y系列電機(jī)滑動(dòng)軸承可在軸承上方的扇形蓋板上鉆多排小孔，或直接更換帶有方孔的扇形蓋板，靠外部空氣進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部減小軸承內(nèi)蓋區(qū)域的負(fù)壓解決漏油問題。2）防護(hù)等級(jí)要求高的電機(jī)可以靠改內(nèi)蓋結(jié)構(gòu)，在電機(jī)外部通正壓氣體的方法，消除內(nèi)蓋區(qū)域的負(fù)壓，解決漏油問題。同樣的道理YB系列高壓自潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)的電機(jī)，風(fēng)扇端軸承會(huì)因電機(jī)外風(fēng)扇工作時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓向外漏油，漏出油被風(fēng)吹走，在風(fēng)管中

49、流到電機(jī)軸伸端，解決方法相似。3）油壓過高，進(jìn)油量過大，回油不暢均會(huì)造成向內(nèi)、向外漏油現(xiàn)象。實(shí)際上，軸承進(jìn)油口的壓力是無法控制的，說明書上要求的0.010.05Mpa的油壓是為了保證從潤(rùn)滑站出來的潤(rùn)滑油克服管道阻力后能順利地流到軸承座內(nèi)部，油進(jìn)入軸承座后的油壓是零，軸承座進(jìn)油口的壓力也是零！我們控制的是潤(rùn)滑油的流量，節(jié)流孔板、調(diào)節(jié)閥（節(jié)流閥）均是流量調(diào)節(jié)元件。在回油暢通的情況下流量調(diào)節(jié)到油窗的一半正好。在這種情況下一般不會(huì)向外漏油，如漏油應(yīng)檢查浮動(dòng)油封的回油孔是否堵塞，清理回油孔，把回油孔適當(dāng)鉆大能很好地解決向外漏油的問題。一般情況下不用更換浮動(dòng)油封。根據(jù)向內(nèi)漏油的機(jī)理，除了通風(fēng)，通正壓氣體外

50、還可以通過增加油霧向內(nèi)漏油的阻力來解決漏油問題，最好的方法是用硅質(zhì)密封膠把最外側(cè)的浮動(dòng)油封的油槽填滿（最多可以填滿兩道槽），靠密封長(zhǎng)度加長(zhǎng)，增加油霧流動(dòng)的阻力解決漏油問題。11、振動(dòng)振動(dòng)的原因很多，4極以上多極數(shù)電機(jī)不會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)制造質(zhì)量問題引起振動(dòng)，振動(dòng)常見于2極電機(jī)，振動(dòng)的原因很多，GB10068-2000，旋轉(zhuǎn)電機(jī)振動(dòng)限值及測(cè)試方法規(guī)定了在剛性基礎(chǔ)上不同中心高電機(jī)的振動(dòng)限值、測(cè)量方法及剛性基礎(chǔ)的判定標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)可以判斷電機(jī)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。處理電機(jī)振動(dòng)問題，按以下步驟進(jìn)行：1)、把電機(jī)和主機(jī)脫開，空試電機(jī)；2）、檢查電機(jī)底腳振動(dòng)值，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB10068-2000，底腳板處振動(dòng)值不得大于軸

51、承相應(yīng)位置25%，如超過此值說明電機(jī)基礎(chǔ)不是剛性基礎(chǔ)。3)、 如四個(gè)底腳只有一個(gè)或?qū)?個(gè)振動(dòng)超標(biāo)，松開地腳螺栓，振動(dòng)就會(huì)合格，說明該底腳下墊得不實(shí),地腳螺栓把緊后引起機(jī)座變形產(chǎn)生振動(dòng),把底腳墊實(shí),重新找正,擰緊地腳螺栓.4)、在基礎(chǔ)上，4個(gè)地腳螺栓全松開，振動(dòng)仍超標(biāo)，檢查軸伸聯(lián)軸器是否和軸肩平，如不平，軸伸上多余的鍵產(chǎn)生的激振力會(huì)引起水平振動(dòng)超標(biāo)，（如下圖）。這種情況振動(dòng)值超得不會(huì)太多，往往和主機(jī)對(duì)接后振動(dòng)值能下降，應(yīng)說服用戶使用，二極電機(jī)在出廠試驗(yàn)時(shí)根據(jù)GB10068-2000在軸伸鍵槽內(nèi)裝在半鍵。5)、 如空試電機(jī)不振，帶上主機(jī)振動(dòng)有兩種原因，一種是找正偏差較大，另一種是主機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件（

52、轉(zhuǎn)子）和電機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)接后整個(gè)軸系的殘余不平衡量大產(chǎn)生的激振動(dòng)力大引起振動(dòng)，可以把聯(lián)軸器脫開，把兩個(gè)聯(lián)軸器中的任一個(gè)旋轉(zhuǎn)180，再對(duì)接試機(jī)，振動(dòng)會(huì)下降。6)、 振動(dòng)烈度（振速）不超標(biāo)，振動(dòng)加速度超標(biāo)，只能更換軸承。軍標(biāo)考核電機(jī)振動(dòng)的指標(biāo)是振動(dòng)加速度不是振動(dòng)烈度。7)、 二極大功率電機(jī)的轉(zhuǎn)子由于剛性差，長(zhǎng)時(shí)間不用轉(zhuǎn)子會(huì)變形，再轉(zhuǎn)時(shí)可能會(huì)振動(dòng)，這是電機(jī)保管不善的原因，和電機(jī)制造無關(guān)。8)、 滑動(dòng)軸承的電機(jī)振動(dòng)和軸瓦的裝配質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)檢查軸瓦是否有高點(diǎn)，軸瓦的進(jìn)油是否夠、軸瓦緊力、軸瓦間隙、磁力中心線是否合適。9)、 一般情況下，電機(jī)振動(dòng)的原因，可以從三個(gè)方向的振動(dòng)值簡(jiǎn)單判斷，水平振動(dòng)大，轉(zhuǎn)子不平衡，垂

53、直振動(dòng)大安裝找正不好，軸向振動(dòng)大，軸承裝配質(zhì)量差，這只是簡(jiǎn)單判斷，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況綜合考慮，查找原因。10)、Y系列箱式電機(jī)的振動(dòng)應(yīng)特別注意軸向振動(dòng)，如軸向振動(dòng)大于徑向振動(dòng)的3050%，對(duì)電機(jī)軸承的危害極大，會(huì)引起抱軸事故，注意觀察軸承溫度，如球軸承比柱軸承升溫速度快，應(yīng)立即停機(jī)。這是因?yàn)闄C(jī)座的軸向剛度不夠引起的，應(yīng)加固機(jī)座。11)、轉(zhuǎn)子平衡后，轉(zhuǎn)子的殘余不平衡量已經(jīng)固化，不會(huì)改變，電機(jī)本身的振動(dòng)值也不會(huì)隨著地點(diǎn)、工況的變化而變化，在用戶現(xiàn)場(chǎng)是能處理好振動(dòng)問題的。12)、除了極特別的情況，如柔性基礎(chǔ)、轉(zhuǎn)子變形等，須做現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡或返廠處理。12、風(fēng)機(jī)常見故障風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行中常見以下故障：1） 軸承溫

54、度高由于風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性，電機(jī)軸承注油管長(zhǎng)，且彎道多，注油時(shí)阻力大，注油時(shí)往往感覺油加進(jìn)去了，實(shí)際油并沒有加到位，軸承因缺油溫度高，正確的加油方法，一邊觀察軸承溫度，一邊加油，溫度開始升高時(shí)，停止加油，觀察軸承溫度升高1小時(shí)左右溫度是否下降，如下降為正常，不下降應(yīng)拆檢風(fēng)機(jī)電機(jī)。2） 定子繞組溫度逐漸升高風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中電流沒有變化，定子繞組溫度逐漸升高的原因是風(fēng)機(jī)內(nèi)電機(jī)自身散熱條件發(fā)生了變化，一是電機(jī)風(fēng)扇罩進(jìn)風(fēng)口堵塞，二是電機(jī)散熱管內(nèi)灰垢較多，清理即可。3） 振動(dòng)風(fēng)機(jī)出線管懸空較長(zhǎng)，出線盒重，運(yùn)行中出線盒能看見明顯的晃動(dòng)，新結(jié)構(gòu)風(fēng)機(jī)靠調(diào)整線盒支撐架能調(diào)整好,老結(jié)構(gòu)風(fēng)機(jī)可以在風(fēng)機(jī)的出線孔墊小木塊或在

55、風(fēng)機(jī)上重新做支撐架的方法解決.13、定子繞組溫度高遇到定子繞組溫度高應(yīng)從以下幾方面檢查：1） 電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向是否正確；2） 用鉗形表檢測(cè)實(shí)際運(yùn)行電流是否超額定電流；3） Y系列箱式電機(jī)還應(yīng)檢查內(nèi)風(fēng)路循環(huán)是否正常，如機(jī)座前端溫度比機(jī)座后端溫度高得多，可能內(nèi)風(fēng)路循環(huán)有問題，應(yīng)拆下冷卻器檢查并處理。4） 定、轉(zhuǎn)子氣隙小，也會(huì)造成內(nèi)風(fēng)路循環(huán)不暢，引起定子溫升高，這種情況須抽出轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子表面光刀酸洗即可解決問題。車削轉(zhuǎn)子表面時(shí)，切削深度不大于0.1mm，酸洗表面時(shí)用氧氣均勻加熱，用稀磷酸快速刷洗加熱面，這是處理繞組溫升高的常用辦法。14、發(fā)電機(jī)安裝時(shí)注意事項(xiàng)：1） 安裝發(fā)電機(jī)前應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書，并按裝箱單清點(diǎn)零部件；2） 按照?qǐng)D紙檢查基礎(chǔ)，底板是否正確；3） 檢查吊裝使用的吊具，繩索是否合適，