基于參數(shù)辨識(shí)的交流電機(jī)故障分析研究.pdf

1、異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用面廣量大，運(yùn)行條件各異(負(fù)載頻繁變化、環(huán)境惡劣等)，其故障時(shí)有發(fā)生，然而到目前為止還沒(méi)有徹底解決電機(jī)故障診斷問(wèn)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(chǎng)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(lái)分析電機(jī)故障，并對(duì)其暫態(tài)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 異步機(jī)電氣參數(shù)對(duì)于電機(jī)的各種性能至關(guān)重要，本文對(duì)電機(jī)定轉(zhuǎn)子電阻、定轉(zhuǎn)子電抗的計(jì)算方法進(jìn)行分析，并用A

2、nsoft公司的RMxprt模塊對(duì)電機(jī)進(jìn)行計(jì)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(jì)算得到電機(jī)的性能參數(shù)。 采用有限元分析和能量攝動(dòng)理論相結(jié)合的方法，對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行有限元計(jì)算，并通過(guò)場(chǎng)計(jì)算器計(jì)算電機(jī)總的磁場(chǎng)能量。由能量攝動(dòng)法計(jì)算得到電機(jī)定子相繞組的自感，并對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條和定子匝間短路故障分別進(jìn)行計(jì)算，得出了轉(zhuǎn)子斷條對(duì)定子相繞組自感的影響不大，但定子繞組匝間短路對(duì)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(shì)。 在研究分析當(dāng)前異步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的各種方法的基礎(chǔ)上，建立異步機(jī)參數(shù)辨識(shí)的數(shù)學(xué)模型，辨識(shí)穩(wěn)態(tài)時(shí)T型等效電路中的各個(gè)參數(shù)。通過(guò)對(duì)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(shí)，發(fā)現(xiàn)隨著轉(zhuǎn)子斷條根數(shù)的增多，其轉(zhuǎn)子電阻會(huì)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(duì)電機(jī)主要故障進(jìn)行仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)中人為地制造故障，如轉(zhuǎn)子一