基于參數(shù)辨識的交流電機(jī)故障分析研究.pdf

1、異步電動機(jī)應(yīng)用面廣量大，運行條件各異(負(fù)載頻繁變化、環(huán)境惡劣等)，其故障時有發(fā)生，然而到目前為止還沒有徹底解決電機(jī)故障診斷問題。理論上當(dāng)電機(jī)發(fā)生電氣故障如定子繞組短路、轉(zhuǎn)子斷條等后，電機(jī)內(nèi)部電流分布發(fā)生變化，電機(jī)內(nèi)部電磁場發(fā)生改變，進(jìn)一步引起定轉(zhuǎn)子參數(shù)的變化。本文試圖以電機(jī)的參數(shù)變化來分析電機(jī)故障，并對其暫態(tài)特性進(jìn)行了實驗研究。 異步機(jī)電氣參數(shù)對于電機(jī)的各種性能至關(guān)重要，本文對電機(jī)定轉(zhuǎn)子電阻、定轉(zhuǎn)子電抗的計算方法進(jìn)行分析，并用A

2、nsoft公司的RMxprt模塊對電機(jī)進(jìn)行計算，輸入如工作條件、幾何尺寸、材料特性、繞組型式以及槽形尺寸等參數(shù)后，可計算得到電機(jī)的性能參數(shù)。 采用有限元分析和能量攝動理論相結(jié)合的方法，對異步電機(jī)進(jìn)行有限元計算，并通過場計算器計算電機(jī)總的磁場能量。由能量攝動法計算得到電機(jī)定子相繞組的自感，并對電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條和定子匝間短路故障分別進(jìn)行計算，得出了轉(zhuǎn)子斷條對定子相繞組自感的影響不大，但定子繞組匝間短路對其自感有一定的影響，隨著定子繞組匝

3、間短路程度的加深，其繞組自感變小的規(guī)律的結(jié)論。由此可判斷是否發(fā)生了故障，具有一定優(yōu)勢。 在研究分析當(dāng)前異步電機(jī)參數(shù)辨識的各種方法的基礎(chǔ)上，建立異步機(jī)參數(shù)辨識的數(shù)學(xué)模型，辨識穩(wěn)態(tài)時T型等效電路中的各個參數(shù)。通過對異步電機(jī)在正常狀態(tài)和故障狀態(tài)分別進(jìn)行參數(shù)辨識，發(fā)現(xiàn)隨著轉(zhuǎn)子斷條根數(shù)的增多，其轉(zhuǎn)子電阻會慢慢增大，而定子電阻，定子電感和轉(zhuǎn)子電感等參數(shù)則變化不大。 對電機(jī)主要故障進(jìn)行仿真計算和實驗研究，實驗中人為地制造故障，如轉(zhuǎn)子一