双C型定子横向磁通永磁电机的优化设计

介绍了一种新型横向磁通永磁电机的工作原理,并分析了电机的结构特点。通过Maxwell软件建立该横向磁通永磁电机的三维有限元模型,并对电机在运行状态下的电磁分布进行仿真,计算永磁体涡流损耗平均值。仿真结果显示,定子与转子间气隙存在明显的漏磁现象,对定子形状进行改进来减小漏磁,并通过计算表明,改进后电磁转矩增大了27.3%;对永磁体涡流损耗进行了分析,提出在转子内侧添加铜层来减小永磁体涡流损耗的方法,并通过设置变量计算出该方案的最佳铜层厚度。

异步电动机的转子断条问题研究

讨论了异步电动机转子断条故障的特征机理,介绍了通过定子电流监测进行故障诊断的方法。概述了鼠笼式异步电动机转子断条故障可能由机械应力、过载电流和设计缺陷等因素引起,并强调了这种故障对电机性能的负面影响,包括转速异常、噪声增大和潜在的安全风险。提出了通过监测气隙磁场变化和定子电流频谱分析来诊断故障的方法。在正常情况下,电机磁动势平衡对称,而转子断条破坏了这种对称性,导致转矩波动和平均转矩下降。通过对定子电流进行频谱分析,检测到特定的谐波分量。提出结论,尽管传统理论侧重于基波的影响,实际上其他定子电流成分也参与了谐波的生成,并且可以通过监测特定频率的谐波分量来判断转子是否存在断条故障。

异步电动机定子绕组匝间短路故障检测新方法

定子绕组匝间短路是异步电动机常见故障之一,因此研究其检测方法具有重要意义。针对异步电动机定子绕组匝间短路与转子断条故障瞬态进行仿真并分析仿真结果,指出异步电动机转子故障对定子绕组匝间短路故障检测存在不利影响,甚至导致故障误判。提出计及转子故障时的异步电动机定子绕组匝间短路故障检测新方法,该方法关键在于预先采用频谱校正与自适应滤波技术滤除定子电流中由转子故障所导致的特征频率分量。大量仿真与实验结果表明,该方法可以避免将转子故障误判为定子绕组匝间短路故障,使定子绕组匝间短路故障识别可靠性大幅提高。

鼠笼式异步电动机转子故障检测方法

基于定子电流的频谱分析方法是异步电动机状态监测与故障诊断的主要途径。总结了异步电动机转子断条和偏心故障时,定子电流中可能出现的故障特征频率成分,通过对同时存在断条和偏心故障的异步电动机的实验结果分析,发现基波周围的断条和偏心特征频率成分尽管容易出现频率重叠,但因其幅值较大,对其进行监测仍是故障诊断最有效的途径;避免误诊的方法是对断条和偏心特征频率成分各自的分布规律进行监测分析,如果同时结合槽谐波及其周围的偏心特征频率成分的监测,将会使结果更准确。

异步电动机定子故障检测新算法

为了提高异步电动机定子故障检测的可靠性,提出了计及转子故障时的异步电动机定子故障检测新算法。进行了定子绕组匝间短路与转子断条故障瞬态仿真并对仿真结果做了分析,指出:转子故障将导致定子电流出现(1±2s)f1频率分量(s为转差率,f1为供电频率),并使常规的定子电流负序分量算法准确性降低,而定子电流负序分量恰恰是定子故障特征量之一,因此转子故障将影响定子故障检测的可靠性,甚至导致故障误判。提出了计及转子故障时的定子故障检测新算法,其关键在于:预先采用频谱分析与校正、自适应滤波技术滤除来源于转子故障的定子电流(1±2s)f1频率分量。大量仿真与实验结果表明,该算法在转子正常或故障2种情况下均可准确计算定子电流负序分量。

异步电动机转子故障对定子故障检测的影响与对策

定子绕组匝间短路是异步电动机常见故障之一,因此研究其检测方法具有重要意义。首先,完成了异步电动机定子绕组匝间短路与转子断条故障仿真并对仿真结果做了分析,指出异步电动机转子故障对定子绕组匝间短路故障检测存在不利影响,甚至导致故障误判。进而明确揭示出该影响之原因,即转子故障将导致定子电流中出现边频分量。之后,提出了计及转子故障时的异步电动机定子绕组匝间短路故障检测策略,其关键在于预先采用频谱校正与自适应滤波技术滤除定子电流中由转子故障所导致的边频分量。

一种利用融合相关谱的异步电机故障诊断方法

为提高异步电机故障诊断的可靠性,针对故障特征频谱分量小信号、多成分、难识别的问题,提出一种异步电机融合相关谱故障诊断方法。该方法基于多源信息融合的思想,采用电机定子电流和振动信号的融合相关谱特征作为转子断条及定子匝间短路故障的诊断依据。通过将含有相同故障频率分量的特征信号作融合相关分析,建立不同信号间的相关关系,能够有效抑制单一信号频谱中与故障识别不相关的频谱分量,使得电机故障特征频率分量更加突出,降低故障识别难度。通过仿真分析,揭示了融合相关谱特征频率与电机故障类型的对应关系,实现了转子断条及定子匝间短路故障的快速诊断,并与单一信号频谱分析进行对比,验证了该方法的有效性和实用性,对于异步电机运行状态的准确监测具有重要意义。

功率频谱分析在电机故障诊断中的应用

把定子绕组本身当作探测线圈来检测转子的故障,在采样定子电流的同时提取线电压,从而得到电机的功率信号,并进行频谱分析。通过对功率信号进行频谱分析,在线诊断异步电机转子故障。推导笼型电机出现转子断条时,故障特征在功率频谱中的表现形式。该方法只需采样单相电流电压,与同时提取三相电流的扩展PARK矢量方法相比,能降低硬件费用,突出断条故障特征。实验结果验证该方法有效。

感应电动机转子偏心故障诊断方法研究

主要研究了三种感应电机转子偏心故障诊断方法。在基于定子电流频谱法中,指出了应用常规FFT的不足和小波包分析的优势,提出改进的小波包分析结合FFT的信号分析法,并应用MATLAB处理电流信号进行验证。在不平衡磁拉力分析法中,通过理论推导建立径向力波阶次及相关频率的故障特征,并以一台感应电动机为例在ANSYS中仿真分析正常、动偏心、静偏心三种状态下的径向电磁力特性,并对它的空间和时间分布进行傅里叶分解,获得力波阶次和频率分布状况。电机转子偏心故障引起的异常振动主要取决于电机的径向电磁力波,仿真结果为振动信号分析法中提出的特征频率提供理论依据。

用电流频谱法诊断电动机故障的机理

文中指出交流电动机的故障可分为定子侧故障和转子侧故障，后者称为隐藏故障。本文着重分析了转子侧发生故障时定子电流的波形，指出用定子电流的频谱诊断电动机转子侧故障是可行的。

电流谱分析技术在电动机故障诊断中的应用

电流谱分析技术是通过提取电动机定子电流频谱中相关故障的特征量,判断异步电动机定子绕组匝间短路、转子条断裂、机械故障、轴承故障等电动机故障,是电动机故障诊断的重要手段之一。笔者通过实例介绍了应用电流频谱分析技术进行电动机转子断条故障的分析与诊断,并对设备进行及时维修,防止了设备突发事故的发生。