简介:本文讨论应用电动机电流频谱分析的方法检测感应电动机滚动轴承的故障。目前用于检测轴承故障工况的方法是监测轴承的机械振动频率。由于这些机械振动与电机气隙变化有关,所以对气隙磁通密度进行调节,产生的定子电流频率也可预测,这种频率是与电源频率和振动频率有关。本文首先研讨电流监测对轴承故障检测的效果,其方法是在轴承初期故障引起的振动频率和电流频率之间建立联系。对轴承故障的型式进行了考察,确定了与轴承具体结构有关的轴承特征频率。叙述了对定子电流频谱的影响,确定了相关的频率。在设计监测定子电流的故障检测图方面,这是一项重要的结果。测试结果显示了具有各种轴承故障的感应电机振动和电流频谱,它们可用来验证振动频率与电流频率之间存在的关系。测试结果清楚地表明定子电流波形可用来识别轴承故障的存在与否。
简介:提出一种应用于三相四线制有源电力滤波器(APF)的瞬时无功功率ip-iq谐波电流检测方法,用于解决传统检测方法提取精度低、收敛速度慢、稳定性较差等问题,采用自适应递推最小二乘法(RLS)算法取代低通滤波器。新方法以改进瞬时无功功率ip-iq法为电流检测依据,先减去电流中的零序分量,再利用坐标变换矩阵计算出电流有功、无功以及交直流分量。结果显示,该算法有效提高了直流分量的提取精度,在三相四线制APF中采用该方法是可行有效的。
简介:本文叙述了感应电动机在线检测的一种新方法。该系统使用了人工神经网络来学习正常电动机在线运行的频谱特性。这种学到的频谱可能包含了许多由对应于常规运行工况的负载所引起的谐波。为将不断受到监控的谐波数减少到易于处理的数量,使用了可选频率滤波器。该频率滤波器按照神经网簇算法只通过那些已知对故障检测有重要意义的谐波,或者那些连续在设定的水平以上的谐波。在充分的训练周期后,在形成新的簇且维持一段时间后,神经网络就发出潜在的故障状态信号。由于故障状态是通过与机器的先前状态作了比较后发觉的,同此,使用这个系统而不需要有关于电动机或负载特性的信息就不可实现在线故障预测。这个检测算法得到了实施,其性能在各类故障上得到了验证。
简介:随着在交流电动机高效率速度控制方面所使用的调速传动装置(ASD)应用的增长,费用昂贵的、与电动机传动装置有关的作业故障,也渐渐多了起来。通用的ASD由一个以2-20kHz切换多个绝缘栅双极晶体管的脉冲宽度调制逆变器组成,电压上升(dv/dt)率为6000伏/微秒。由于电动机端子过电压(因电缆长度较长而加剧)高的dv/dt造成对电机绝缘的有害影响,并由于共模电压原因而加剧EMI(电磁干扰)、损坏轴承并造成漏电。针对这些问题,涌现了各种缓和技术。然而,在文献中寻找直接的解决办法的工业用户,时常面临着诸多困难:确定哪一种缓和技术对于他/她的应用才是最好的。本文利用实验室测量,对所提出的各种用于轴承电流、EMI以及电动机端子过电压的缓和技术,根据它们的效率和损耗,进行了评价与比较,并且为用户提供了实用的应用评定。
简介:众所周知,电动机电流是一种不稳定信号,其特性随电动机的随时间变化的正常工况而变化,结果,傅立叶分析难以将电动机的正常工况与故障工况区别开来,另一方面,时间-频率分析法清楚地显示了在变换域中,使与故障检测相关信号特性更明显的电动机电流,在本文中,我们提出了一个自适应的检测断条和轴承损坏的时间-频率统计法,由于电动机随时间变化的正常工况以及电动机几何结构对于电流的影响,我们使用了一种以训练为基础的方法,使用该方法,在实际的测试开始之前为来训练识别电动机的正常运行方式的算法。在训练阶段,利用转矩和机械转速估计来估计与故障检测有关的特性,然后,对这些特性进行统计分析,并将它们划分成电动机的几种正常运行方式,对于每一种方式要计算一个有代表性值和界定值,而后将其存入数据库,以用作测试阶段的基础,在测试阶段,要计算测试特性与模态代表值的距离,并将其与界定值进行比较,如果它比所有的界定值大,该测量值就称作为一个潜在的损坏信号,在后处理阶段,为了有多个测量值,该测试被反复进行,以提高检测的精度。从我们的研究中得到的实验结果表明,所推荐的方法提供了以电动机-电流为基础的故障探测的强有力的通用手段。
简介:对在硬-以及软-开关逆变器励磁下的感应电动机进行了轴承电流和轴电压的测量。其目的是为了调研软-开关技术是否能提供降低轴承电流和轴电压的办法。对谐振直流链路逆变器和准谐直流链路逆变器这两种主要的软-开关逆变器进行了测试,测试结果与使用常规的硬-开关逆变器所得到的结果进行了比较。为了保证得到软-和硬-开关逆变器之间的客观比较,在收集试验数据的时候,所有的逆变器都具有相同的配置,并且在相同的运行条件下,驱动相同的感应电动机,为有助于对在逆变器传动装置中产生的轴承电流和轴电压的机理的理解,还提供了对实验结果具有深刻见解的解释,对轴承电流理论和实验结果之间的一致性进行了论证,然后,作出了关于软-开关技术作为解决轴承电流和轴电压问题办法的有效性的结论。
简介:本文对一种新的感应电动机即静电屏蔽电动机(ESIM)作了评估。ESIM可将转子轴电压降低到低于轴承润滑剂的电场强度击穿的电平,并且为脉冲宽度调制(PWM)逆变器导致的沟蚀所造成的轴承加速磨损提供了一个解决办法。本文是从评述轴电压及其在PWM电压源逆变器上运行时所产生的轴承电流开始的。本文展示了轴承电沟蚀的一个例子,叙述和讨论了系统模型。还提出了几种ESI的结构详情和试验结果。实验结果表明,ESIM在不降低电动机电磁性能的情况下,解决了静电产生的转子轴电压和轴承问题。