电机异常分析
时间:
2023-04-12 00:00
故障识别必须非常熟悉诊断对象的各种属性、结构和各种参数。电机由几个相互独立又相互关联的工作系统组成：电气系统、磁路系统、绝缘系统、机械系统以及通风和冷却系统。
电机组件：定子、转子、轴承单元、底板和一些辅助结构（如风扇、换向器等）。
电机故障通常表现为多种故障迹象。反映同一故障征兆的故障原因也有多种。
在电机运行过程中，由于过载、机械振动、换向器变形、维护不当、湿度过低及其他原因，导致换向性能下降。
恶劣的环境和苛刻的运行条件，以及超出技术条件规定的允许范围的运行，往往是导致电机故障的直接原因。
典型的电机故障归纳如下
1) 定子铁芯故障
通常发生在大型涡轮发电机上，主要是铁芯深处过热造成的；
早期表现为环路电流大、温度高和绝缘材料热解；
2) 绕组绝缘故障
原因：绝缘老化、绝缘缺陷和铅套污染；
主要症状：定子绕组局部放电增加；
3) 定子绕组绞线故障（发电机）
股间短路产生电弧，可能出现接地故障或相间短路故障；
征兆：水冷电机冷却水中的绝缘材料热解产生气体；
4) 定子端部线圈故障
定子端部绕组在运行过程中受到冲击而发生位移，导致绝缘老化和局部放电。
征兆：振动和局部放电
5) 冷却水系统故障
征兆：定子线棒或冷却水温度过高，绝缘材料热分解，可能放电。
6) 转子绕组故障（异步电机）
主要的转子故障是转子导条断裂，导致转矩跳跃、转速波动、转子振动和过热。
最常见的检测方法是定子电流监测（难以监测），通常采用振动和绝缘材料热解监测方法。
7) 转子绕组故障（发电机）
主要是匝间短路故障。匝间短路的原因可能是发电机低速启动或停止时，槽内导体表面的污垢引起电弧，也可能是绕组和绕组绝缘受到巨大离心力和高温的影响。
匝间短路故障会造成局部过热，甚至导致转子接地。
常用的监测方法是采用气隙磁密监测，通过检测气隙磁密，可以确定匝间短路的数量和位置；监测轴承振动是否增强。
8) 转子体故障（所有类型的电机）
主要由转子离心力大、负序瞬态电流大和转子偏心引起；
征兆：轴承振动过大。
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电机控制器是控制电源和驱动电机之间能量传递的装置，由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。 在电动汽车中，电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令，将动力电池中储存的电能转化为驱动电机所需的电能，以控制电动汽车的起步运行、进出速度、爬坡力度等行驶状态，或帮助电动汽车制动，并将部分制动能量储存在动力电池中。