感應電機定子繞組匝間短路故障診斷方法研究.pdf

1、感應電機是工農業(yè)生產中廣泛應用的驅動設備。隨著現代工業(yè)系統(tǒng)的飛速發(fā)展，電機的單機容量不斷增加，所驅動的負載也越來越復雜。電機故障不僅會損壞電機本身，嚴重時還會使電機突然停機、生產線崩潰，造成巨大的經濟損失。統(tǒng)計數據表明，定子繞組匝間短路是感應電機最常見的故障，占其全部故障種類的15％左右。因此，研究定子故障診斷技術以在電機故障早期發(fā)現故障并及時進行維修，具有重大的理論意義和社會經濟效益。 通過理論分析和有限元仿真，對感應電機定子

2、繞組匝間短路故障診斷方法進行了研究?；诹阈螂妷骸⑻卣髯杩沟葘﹄姍C定子不對稱十分敏感的故障特征量的分析，提出了幾種有效的定子故障診斷方法。 通過對感應電機斷電時定子繞組上的殘余電壓的分析，指出由于避開了電源的影響，斷電后的基波零序電壓直接反映了電機定子的對稱度，并由此提出了基于斷電后基波零序電壓的定子故障診斷方法。利用Hilbert-Huang變換分析非平穩(wěn)信號的優(yōu)勢，對斷電后的零序電壓進行了經驗模態(tài)分解(EMD)，提取出基波分

3、量。針對EMD分解存在的端部效應，采用了對信號兩端進行鏡像延拓的方法，對其進行了有效的抑制。定義基波零序電壓與相應的相電壓之比為故障特征，有效的排除了斷電前負載等級不同造成的影響，具有較高的診斷精度。 研究了基于零序電壓的定子故障在線診斷方法。對定子繞組匝間短路引起的磁動勢的變化進行了分析，指出短路環(huán)電流產生的三次諧波磁動勢，和正負序電流各自在三相不對稱繞組里產生的三次諧波磁動勢，是定子繞組里基波零序電壓的主要來源。為了分析正負

4、序分量對零序電壓的影響，定義了等效電源電壓，并利用Hilbert變換的特點，將等效電源電壓進行了正負序分離。通過檢測電機正常時正負序電壓分別與零序電壓的關系，以及負載對零序電壓的影響，獲得一個消除了負序和負載的影響、僅與故障有關的零序電壓，并將它定義為故障特征。實現了感應電機定子故障的在線診斷。 分析了坐標變換在電機故障診斷中的應用，用正序電壓及其Hilbert變換替代同步速坐標變換矩陣里的元素，提出了改進的同步速變換方法。將電