異步電機(jī)模型仿真及故障分析研究

摘要

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和電氣化程度的提高，電機(jī)設(shè)備已被廣泛應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，及時(shí)而準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電機(jī)設(shè)備潛在的和現(xiàn)有的故障是保證生產(chǎn)安全運(yùn)行的重要措施。因此，研究不同場(chǎng)合、不同運(yùn)行狀態(tài)下電機(jī)設(shè)備在線故障診斷理論和技術(shù)是提高生產(chǎn)設(shè)備可靠運(yùn)行的保證。異步電機(jī)最常見(jiàn)的各種早期故障按照所處的位置可以分為定子部分故障和轉(zhuǎn)子部分的故障。定子部分的故障主要是定子繞組故障，主要是由絕緣破壞而引起的各種表現(xiàn)形式的故障，如內(nèi)韶放電、匝間短路、相間短路和單相對(duì)地短路等等。這些故障往往始于電機(jī)內(nèi)部繞組品質(zhì)的變化。由于長(zhǎng)期運(yùn)行或過(guò)載，特別是頻繁地起動(dòng)及反向，過(guò)電流產(chǎn)生的熱量使繞組絕緣層發(fā)生質(zhì)變，造成初期局部的匝間短路或?qū)Φ囟搪罚�短路�?yán)重時(shí)，將導(dǎo)致電機(jī)燒損。轉(zhuǎn)子故障是因?yàn)殡姍C(jī)頻繁啟動(dòng)和過(guò)載運(yùn)行，會(huì)使轉(zhuǎn)子承受極大應(yīng)力，這種應(yīng)力的長(zhǎng)期作用，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)易產(chǎn)生疲勞，使之逐漸發(fā)生斷裂或開(kāi)焊，引起故障。根據(jù)異步電機(jī)的非線性多變量動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，利用LabVIE基于數(shù)學(xué)模型對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行了仿真研究。通過(guò)分析轉(zhuǎn)子斷條后電機(jī)的等效電路圖，得到 了故障模型，并將故障診斷方法中的信號(hào)處理方法應(yīng)用于電機(jī)故障診斷實(shí)例中，對(duì)正常電機(jī)模型和故障電機(jī)模型中的定子電流信號(hào)進(jìn)行處理，且給出了兩種信號(hào)處理方法的分析結(jié)果。仿真表明，此方法對(duì)電機(jī)故障診斷有一定實(shí)效。

關(guān)鍵詞：異步電機(jī)；故障診斷；信號(hào)處理；計(jì)算機(jī)仿真；

目錄

摘要I

引言1

第1章 緒論2

1.1電機(jī)故障診斷技術(shù)綜述及選題意義2

1.1.1國(guó)內(nèi)外電機(jī)設(shè)備故障診斷技術(shù)綜述2

1.1.2選題意義3

第2章 異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造及其基本原理4

2.1 異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造4

2.2 造異步電動(dòng)機(jī)的基本原理4

2.3 異步電動(dòng)機(jī)的工作特性5

第3章 異步電機(jī)模型及仿真結(jié)果6

3.1 三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)模型的仿真6

3.2 正常電機(jī)定子電流信號(hào)分析7

3.3 正常電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程電流分析8

第4章 定子斷條時(shí)的故障模型及仿真結(jié)果9

4.1 故障電機(jī)定子電流信號(hào)分析9

4.2 故障電機(jī)起動(dòng)過(guò)程定子電流分析10

第5章 小結(jié)12

參考文獻(xiàn)13

致謝14