鼠籠式異步電動機(jī)故障檢測裝置的研究.pdf

1、鼠籠異步電動機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)在國民生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。若其發(fā)生故障，將影響人們的正常生產(chǎn)和生活，造成經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡。傳統(tǒng)的電機(jī)繼電保護(hù)屬于事后保護(hù)，雖能保護(hù)電機(jī)設(shè)備不被損壞，但不能預(yù)防事故的發(fā)生。因此，研究電機(jī)故障檢測技術(shù)，對電機(jī)進(jìn)行狀態(tài)維修，可以減少維修成本，提高電機(jī)運(yùn)行可靠性，具有重要的意義。
　　本課題以DSP-TMS320F2812和ARM-S3C44B0X雙CPU及其外圍器件為硬件平臺，研制了鼠籠

2、式異步電動機(jī)故障檢測裝置。該裝置采用電機(jī)電流信號分析（MotorCurrentSignatureAnalysis，MCSA）技術(shù)，能夠在線檢測鼠籠異步電動機(jī)的定子繞組故障、轉(zhuǎn)子斷條、氣隙偏心等故障，并能對電動機(jī)工作電源質(zhì)量進(jìn)行判斷，以避免因電源故障的影響而對電機(jī)故障造成誤判。
　　在研制鼠籠式異步電動機(jī)故障檢測裝置的過程中，首先對鼠籠異步電動機(jī)的常見故障的類型、起因和故障特征進(jìn)行了分析，對故障檢測的原理和方法進(jìn)行了的研究，確定了裝

3、置的主要功能。
　　從電機(jī)故障檢測原理出發(fā)，結(jié)合數(shù)字信號處理技術(shù)，對電機(jī)故障檢測算法和實(shí)時參數(shù)的測量算法進(jìn)行了研究。重點(diǎn)研究了轉(zhuǎn)子斷條故障的檢測算法，針對傅里葉變換分析電機(jī)電流信號頻譜可能的誤差來源如頻譜混疊、頻率泄露、柵欄現(xiàn)象、電網(wǎng)頻率波動、電機(jī)負(fù)載波動等，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施和辦法，并通過Matlab軟件進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證。
　　在硬件設(shè)計(jì)上，以DSP+DARAM+ARM為主體結(jié)構(gòu)，并結(jié)合其外圍器件構(gòu)成了鼠籠式異步電動機(jī)故

4、障檢測裝置的硬件平臺。為了能夠?qū)﹄姍C(jī)故障進(jìn)行在線檢測，采用了MG8鉗形電流變換器，以方便地獲取待檢測電動機(jī)的電流信號?？紤]到本裝置便攜式使用的要求，采用了大容量的鋰電池供電，并在芯片的選擇上，充分考慮了低功耗的要求。
　　在軟件設(shè)計(jì)上，首先設(shè)計(jì)了液晶菜單顯示方案，使裝置具有一個良好的人機(jī)交互界面；然后根據(jù)裝置的串口通信功能要求，制定了RS-232串口通信的應(yīng)用層協(xié)議，并設(shè)計(jì)了串口通信程序。DSP程序采用了模塊化編程思想，ARM程序