感应电机转子断条故障建模方法
来源：未知
发布日期：2020-03-24 09:41【大 中 小】
感应电机多回路方程，提出了一种感应电机转子断条建模方法。在该建模方法的基础上，结合参数辨识和滑窗技术可得到电机等效参数变化曲线，所得等效参数变化曲线相较于正常模型等效参数，具有明显特征，可用于诊断感应电机转子断条故障。仿真验证了该方法的有效性。
感应电机已被广泛应用于工业领域，持续不断 地为社会创造价值。对于处在生产线上持续运作的 电机，发生故障导致停机对企业造成的经济损失是 巨大的。对于这类企业，凸显了及早发现电机故障 早期特征的重要性。在感应电机的各类故障中，轴 承故障出现概率为 41%，定 子 故 障 出 现 概 率 为 37%，转子故障出现概率为 10%，气隙偏心及其它故 障出现概率为 12%，因此，感应电机转子故障诊断 对社会经济发展具有重要意义。
基于鼠笼式感应电机多回路模 型，上海合愉提出了一种感应电机转子断条建模方法。该方 法相较于多回路模型，方程数大为减少，结合参数辨 识和滑窗技术能够将感应电机转子断条的特征信号 提取出来。仿真验证了方法的有效性。
感应电机多回路模型方程
得电感系数 Mxy的一般化计算公式: Mxy = φxy iy = 1 iy ∫dφxy = ΛgNxNy 4p cos αxy ( 3) 式中: iy 为电流; φxy为磁链; Λg 为气隙磁导; Nx 和 Ny 分别为 x 相和 y 相绕组的串联匝数; p 为电机极对 数; αxy为 x 相绕组轴线和 y 相绕组轴线之间的电角 度。有: Λg = μ0 τl g 式中: μ0 为气隙磁导率; τ 为极距; l 为铁心有效长 度; g 为气隙有效长度。
1) 电阻和电感矩阵的第 j+4 行元素和第 j+4 列元素分别加到第 j+3 行和 j+3 列对应的元素上;
2) 删掉电阻和电感矩阵的第 j+4 行和第 j+4 列;
3) 删掉电压、电流和磁链矩阵的第 j+4 行。
式中: q = 1，2，…，n 且 q≠11，12，13，14; q1 = 12; α1 为转子回路 11 和转子回路 14 电流相位较正常时的 变化量; k1 为转子回路 12 电流幅值较正常时的变 化系数; k2 为转子回路 11 和转子回路 14 电流幅值 较正常时的变化系数。
研究结论
针对感应电机发生一根断条的情况，以一 台 11 kW 电机为例，上海合愉机电论述了一种感应电机转子断条建模方法的过程和原理，该建模方法在与参数辨识 和滑窗技术相结合后，可获取明显的感应电机转子 断条故障特征信号，克服了感应电机发生早期断条 故障时等效参数特征不明显的问题，可用于诊断感 应电机转子断条故障。同时该建模方法也为利用信 息融合技术进行电机故障诊断提供了一条路径。
