电动机故障诊断论文参考文献

电动机故障诊断技术的应用分析论文

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摘要：

当前，大型机械设备中安装电动机是非常普遍的，是辅助机械设备生产功能的一种手段，然而电动机在长期不间断工作，在电能转化为机械能的过程中造成温度持续上升、电动机性能降低、工作效率低下、电动机出现故障的情况，因此故障诊断技术的快速发展是延长电动机使用寿命的关键。本文立足于现实角度，针对现阶段电动机容易出现故障的类型，维修管理中应用的故障诊断技术的如何应用进行分析。希望通过本次研究，来探讨故障诊断技术在电动机维修管理上的应用情况，从而对相关专业知识有更深层次的理解。

关键词：

故障诊断技术,电动机,维修管理,技术

引言：

电动机的出现可以追溯到上个世纪初，随着二次工业革命的快速发展，电动机发挥了巨大的作用。随着我国科学技术、生产技术的突飞猛进，电动机在制造业、工业、农业中发挥了巨大的作用。然而长时间通过工程机械高频率使用电动机，很容易造成电动机故障。因此，故障诊断技术也顺势而生，当前电动机的故障主要包括四种类型，然而该如何进行故障诊断，从而对症下药，是当前专家学者与技术人员共同重视的问题，也是需要持续研究的课题。

1、电动机出现的故障类型分析

转子故障

转子故障主要是因为电动机在长期运行的过程中，由于转子长期处于机械制动的高频率里，所以很容易存在转子故障。电动机转子也包括两个板块：定位轴承、非定位轴承。定位轴承主要是承担转子在高速运转过程中承担负荷力度。在电动机运行的过程中为了避免其他外部作用力造成的损害电动机的情况，还需要安装非定位轴承。

因此，定位轴承与非定位轴承都可能因为电动机遭受了各种作用力造成损害或者损毁的情况，最终导致电动机出现转子故障，这种故障出现是电动机的常见故障之一，也是电动机无法持续运转的关键因素，最终形成断条。

定子故障

定子故障的产生很大程度是因为电动机的外部绝缘体受到了损害导致的；还有一种可能是由于电动机在使用的过程中出现了匝间短路故障。一旦出现了匝间短路则匝间绝缘需要承担暂态过电压。出现这种情况很大程度上是由于电动机长期处于较差环境中，并且持进行高速作业，造成的短路故障、绝缘变形、绝缘损坏的情况下出现的定子故障。

定子故障的产生也是非常常见的，维修人员可以通过故障检修技术来探讨电动机的使用状况、预计电动机的未来使用寿命。定子故障的产生也说明电动机的各个零部件、线路的性能出现了问题。

气隙偏心故障

气隙偏心故障的产生是由于电动机在组装过程中产生零部件、线路出现偏差。出现这种故障一般情况下是由于组装问题、组装人员专业素质导致的。

出现气隙偏心故障的另一原因就是电动机长期作业，在不断震动和高频度使用的过程中造成了零部件松动、轴承故障，或者是因为定子铁芯内径的椭圆度不符合电动机的长期作业指标，从而导致的气隙偏心故障。一旦出现这种故障，很容易产生连锁效应，导致电动机无法正常运作，最终导致定子、转子之间出现了间隙。当电动机无法正常运转时，自然对工程机械的使用造成了困难。

轴承故障

轴承故障的产生原因与气隙偏心故障有相似之处，也是由于零部件长期作业的过程中出现了松动、间隙之后产生的问题。由于轴承承担着电动机运转的多方力量，所以在实际运作的过程中很容易出现温度升高的情况。当温度不断升高，则轴承的径杆因热量影响，产生胀力，从而使轴承松动。电动机的轴承受到转子重力的影响，也必然会导致轴承径杆的表面因为长时间的旋转导致了磨损的情况。再加上轴承圈和轴表面在长期的旋转中呈现机械摩擦，最终导致电动机内部出现热量，最终对轴承造成破坏，导致电动机无法正常、持续的运转。

2、电动机故障诊断技术的应用分析

神经网络诊断

神经网络诊断的方法是目前使用较多的一种诊断方法。神经网络诊断是模仿人类大脑神经元结构，将电动机内部作为大脑结构，从而建立起非线性动力学网络系统，最终由各个单元进行集成式扫描处理，高度并联。

通过互联网数学模拟的能力，进行电动机的故障诊断工作。神经网络诊断方法与传统的计算机诊断方法有所不同。只需要通过软件编制相应的程序，以软件编制任务为基础，高度实行诊断指令，感知与处理电动机内部各个零部件的参数、具体数据，并对比故障之前的.电动机各项零部件的参数，从而扫描出高故障的零部件样本。

通过这种方法，能够更强的感知到电动机内部故障，判断是定子故障还是转子故障，并判断什么区域的零部件出现了松动、磨损的情况。因此，可以看出神经网络诊断主要是将电动机内部各项参数提前掌握，最终实现运算、对比、扫描工作来确诊。

专家系统诊断

专家系统故障诊断与神经网络诊断有相似之处，前者是依靠互联网数字技术，而专家系统诊断则是依靠了人工智能技术。该技术是综合了电动机故障检修相关专家的意见，并结合智能技术检测电动机各项参数，最终进行综合判断。

在使用专家系统诊断时，工程师需要根据自身知识素养来建立诊断模型，通过模型对比，逐一排查的方式，对电动机故障确诊。这种方法是目前较为新颖的检测技术，在建立模型、与专家系统诊断结合的过程中，能够对应解决故障，针对性延长电动机使用寿命，而且综合判断的准确率很高，在快速检测中实现全面排查工作，还能够对电动机有更加系统的诊断报告，帮助相关人员了解与判断电动机状态、未来预计使用寿命。

信号处理诊断

信号处理诊断技术是针对电动机发生故障后发出信号、指令来判断故障情况。除了一些先进的电动机机器设备外，一些企业会在电动机的绝缘设备上安装诊断用信号处理装置，通过安装这种装置，能够完全对应信息处理要求。而维修人员、工程师则根据信号处理诊断技术，对电动机发出的信号时域、时频来进行分析（分析内容是信号的时域、频域、频率分量的变化、信号非平稳时的时变函数判断），从而对相关设备发出的故障进行计算、参数对比，信号处理方式。

混合诊断方法

混合诊断方法也是常见的故障诊断技术，是结合以往的应急型故障诊断方法（该方法需要综合素质较高的工程师、检修工人来进行，结合仪器检测来综合判断电动机故障原因，但由于是肉眼检测和主观判断检测，所以准确率不高）的基础上，结合电动机维修管理工作，实施定期维护、管理工作，来进一步获取电动机内部定子、转子、各项零部件的数据参数，从而避免一旦出现故障会出现明显的数据误差，不利于判断重点损坏区域。当前，这种故障诊断技术随着互联网技术、数字技术的推进，也逐渐走向智能化，方便检修人员实时进行参数对比，方便预判电动机的状态，制定故障维修方案。

3、结束语

本文主要分析的是故障诊断技术在电动机维修管理中的应用，针对目前电动机故障类型进行系统分析与探讨，并针对故障诊断技术的分别具体应用进行详细的探讨，希望通过本文的分析，能够对相关专业知识有更深层次的了解。电动机是工程机械运行的重要组成部分，因此了解故障诊断技术的基础上，能够对相关专业研究有一定的引导作用。

参考文献

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我国输变电工程设备维修对策探讨摘要：电力工业是设备，技术，资金密集的工业，为争取达到获得输变电工程设备寿命周期总费用最低的目的，提高设备的可靠性、经济性以适应电力生产．建设的迅速发展，本文初步探讨了输变电工程设备管理中设备的维修方法。如何借鉴国内外现有维修理论和实践的发展成果，结合电力行业自身的探索得到的经验，依靠科技进步，选择合理高效的输变电设备维修策略，是供电企业期待研究的一项重要课题。关键词：输变电设备维修对策1我国电力工程设备维修存在问题近几年来，国内供电企业由于固定投资的大量增加，设备数量增长较快，而企业由于减人增效的需要，维修人员数量增长不大，同时，由于供电可靠性等要求的提高，使得很多设备难以进行停电维修，因此，基于定期维修的计划预修体制己逐步不适应现有企业的要求。此外，设备质量的提高，也使得维修策略的改变成为可能。在这种情况下，国内供电企业以设备状态维修为突破口，开展了设备维修策略改进的实践和探索。国内供电企业设备状态维修主要是利用现有成熟的技术手段和方法对设备运行状况进行监测，利用专家系统对设备在线和离线测试数据进行分析并综合判断设备的运行状态，对设备未来的运行状态进行预测，以达到延长设备维修间隔时间、提高设备维修合理性、降低整体维修费用的目的。所采用的技术手段主要是设备在线检测披术和设备状态评估技术，前者主要是对变压器、开关、电容型设备、避雷器等的电气和机械状态参数进行实时测量；后者则是通过对历史和实时数据的分析，采用模糊数学、专家系统、神经网络等技术评估和预测设备的状态，实现方式主要体现为计算机维修管理系统(CMMS)。2输变电工程设备维修对策输变电工程设备维修对策涉及较多，主要包括复杂大系统可靠性评价、先进的传感技术、信息采集处理技术、干扰抑制技术、模式识别技术、故障严重性分析、寿命估计等领域。其中以先进的传感技术以及故障诊断的信息处理技术为研究热点。先进的传感器是实现预测性维修的重要手段，是一个长盛不衰的研究热点。这是因为，故障诊断技术的发展首先决定于能否获取尽可能多的有用信息，这是数据处理和诊断决策的基础。为了提高故障诊断水平，研究各种新型传感器便成为电力界的研究热点。原来用于军事的传感技术，也有一部分移植到电力设备的状态监测上来。美国电力研究院已开发出一种直接测量分析油中气体的半导体传感器，它可在线直接测量和分析油中的4种气体并监视其变化趋势，现已用于一些电力部门的变压器。下一步工作是把测量微水的传感器和它集成起来，并配合负荷电流测量，进一步研究油中气体、水分随负荷的变化关系。对采集到的信号加工处理，要比采集信号本身更为困难，信号加工和处理的目标有：从现场中人量的背景干扰信号中提取有用的信号；根据测得的信号进行故障分类；判断故障的严重程度，以便决定设备是否需要退出运行。为抑制现场测量中不可避免的干扰，除了应用硬件滤波器和数字滤波技术以外，近年的研究发现小波变换技术可有效地滤除稳态信号(如现场测试中经常遇到的载波信号干扰和噪杂声干扰)，可以把有用信号从比信号强几个数量级的干扰中提取出来。故障信号的分类则是更为困难的研究课题。过去用频谱来区分故障类型的方法有很大的局限性。因为许多不同类型的故障信号频谱往往有一部分甚至大部分是重叠的，在频域内很难加以区分。研究故障的“指纹特征”以及提取和识别指纹特征的方法便成为故障诊断研究的一个重要的分支。在研究的故障分类方法有：神经网络、专家系统、小波分析、分形维分析等。3输变电工程设备策略的实现(1)开展状态检修需要观念更新国内由于多数供电企业中长官意志、总工的水平往往左右着技术的开发和投入，对于新技术的探索和应用发展极不平衡，左的路线下大上特上在线检测设备，研究探求实施对电器设备的状态检修，右的思想影响下不认可在线技术和设备，仍抱着运行规程实行周期维修。而同时由于进行在线检测设备研究制造的公司、研究所或大专院校，仍然停留在研究的水平上，成型的技术还不能确证，可靠的、大批量、廉价的设备还不能推出，供电公司电气设备实行完全意义上的状态维修确实不具备条件。因此状态检修首先要在剖析现行各专业规程的基础上，结合设备现状制定出一个可靠、有效、客观的指导性文件。既保证专业规程规定的技术条件、标准、工艺等的执行，又要对设备检修的“周期规定”逐步改革。(2)开展状态检修需要加强管理，综合考虑经济性开展状态检修工作首先要领导重视。在科学管理的基础上，领导要敢于承担技术责任，要建立起负责、策划，组织、协调并指导状态检修工作的领导小组；以协调变电、配电、检修、继保、试验及其他相关专业部门的分工、配合、衔接、实施等各项具体工作。安装在线检测设备，对于一个220kV变电站动辄四、五十万元，而像邯郸供电公司拥有的变电站和设备数量，全部落实在线检测就需要两、三千多万元，且检测设备本身的运行可靠性受元器件、通讯技术等的影响，也存在相当大的不稳定性，其自身的维护成本亦不低，还不能达到减人增效的目的。(3)开展状态检修需要考虑技术先进性和成熟性电力设备的状态监测技术、状态诊断技术、状态检修技术等，目前都处在不断完善和发展的过程中，几是有利于及时、准确地了解设备状况的各种手段，无论是在线的、离线的，电气的、非电气的方法都值得考虑。利用各种新老手段所监测到的参数与人们最关心的设备强度、残余寿命之间并没有一一对应的关系。而充分运用专家经验及人工智能建立的专家系统将十分有利于做出较为正确的综合诊断分析，从而该试的试、该修的修，而在实验和维修工程中所暴露出的新情况又丰富了经验、完善了专家系统。目前对设备状态的诊断主要是建立在大量数据的统计分析上。历年来的试验、运行、检修等数据，设备异常，事故记录的反复调用、比较分析等，随着计算机技术和人工智能技术的发展，形成了设备诊断的专家系统。使设备管理工作的标准化、程序化及数据资料的完整化应用于指导检修实践，用专家系统进行综合判断，不但减少人力、减少出错，而且由于已总结了大量的专家知识和相应的有关规程、标准，同时将模糊数学、人工神经网络、小波分析、遗传算法诊断等技术应用到电力设备的绝缘诊断中，使诊断的准确度高、速度快，诊断过程更接近人类的科学思维程序。(4)开展状态检修需要提高人员素质状态检修涉及的专业面广，需要各类专业人员协同工作。特别是大型变电站的设备检修、预防性试验，均需大量专业人员的参与。从变电检修工作的特点看，变电检修人员必须是专职人员，才能确保变电检修的工作质量，这就需要高素质的检修人才队伍。同时，随着高电压等级变电站的增多、带电作业的增多、状态检修的推行等，对人员素质提出了更高的要求。因此，迫切需要提高专职人员的综合素质。参考文献[1】方晴．输变电设备状态维修策略．四川电力技术，2008／02．[2】马明焕．输变电设备状态检修策略研讨．吉林电力，2008／06．[3】输变电设备：发展仍将持续，一些问题亟需注意．韩伟．电力设备，2008／l1．【4】郭云鹏．输变电设备的检修策略．华东电力，2006／12．

《异步电动机的效率优化快速响应控制研究》崔纳新， 张承慧， 孙丰涛 - 中国电机工程学报, 2005