故障诊断技术在电动机维修管理上的应用

故障诊断技术在电动机维修管理上的应用

(天津市万全设备安装有限公司天津市300271)

摘要:由于我国经济的进一步提高,让电力消耗也随之上涨,这就让人们对电力供应提出了更高的要求。因为电动机系统结构相对复杂,如果在不好的环境中运行,那么就极有可能出现故障问题,现在电厂运行期间,因为电动机故障而造成的发电问题多次出现,所以相关工作人员一定要加强对电动机的故障诊断技术研究,这样一来就能够确保电动机的平稳运行。那么下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。

关键词:故障诊断技;电动机;维修管理;应用

引言

本文主要对故障诊断技术在电动机维修管理上的应用进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提高一定的参考。

1故障诊断技术

1.1信号检测

电动机的信号状态与其运行情况有直接的关联,针对电动机的信号状态要进行有效识别,将最具代表性的电动机信号状态作为检测设备故障的主要环节,把握电动机特点,提升电动机故障诊断效率。

1.2信号处理

如果电动机出现故障,那么就会形成故障信息,此时,相关工作人员要根据信号处理诊断技术,来对故障进行有效的分析并对故障征兆进行运算,这样一来就能够掌握电动机所出现的故障情况。而经常使用的信号处理方式包括时域分析、时频分析等。后者通常分为小波变换、小波包变换等等。其中小波变换主要是将信号当中的频带采取指数划分;而小波包变换则是把函数空间慢慢的向正交部分进行扩充。

1.3专家系统诊断

这方面的诊断技术,主要是创建合理的数据库,此项数据库主要容纳了相关专家的经验,如果出现故障,那么就能够利用人机接口,来对数据库里的有关知识进行挑选,要是没有再跟用户索取信息,那么在将自动机设备故障信息传送到数据库里以后,就能够找到自动机出现故障的原因,而且还会提供相关的诊断报告,不过专家系统诊断法还具有一定的局限性,因此不要运用到复杂结构的电动机当中。

1.4神经网络诊断

此项诊断技术目前使用率较高,特点在于诊断方式比较简单,而且具有很好的适应性,可以达到满意的诊断效果。不过其仍然具有缺陷,主要体现在具有很高故障样本需求。神经网络诊断期间,使用特征来训练,并对故障信息进行运算,最后通过量化后所掌握的故障信息来采取诊断措施。

1.5预测和决策

1)预测是根据现有的故障判断情况和严重性情况等,判断设备可能出现的后续故障问题和出现故障的范围,以便做好相关的预防措施;2)决策是根据已经得出的故障诊断结论,对于故障部位和故障问题进行分析,给出故障解决的技术方案和措施,实现对于故障维修、设备养护和电动机的有效运行。

2故障诊断技术在电动机维修管理上的应用

2.1轴承故障故障诊断

电动机滚动轴承与其它零部件相比有一个很大的特点,这就是其寿命离散性大。由于在材料、加工精度、装配质量等各方面不可能完全相同,使得同一批次相同型号的轴承寿命也是不同的,寿命从数小时到几万小时,表现出很大的离散性。在工厂的应用中:有的轴承已大大超过设计寿命却依然完好地工作;有的轴承远未达到设计寿命就出现故障。所以,如果按照设计寿命对轴承进行定时维修,会出现两种情况:一种情况是对超过设计寿命而完好工作的轴承拆下来作报废处理,造成浪费;第二种情况是,还未到轴承的设计寿命,电动机轴承已经发生严重故障,导致电动机异常停机,甚至导致整个电动机出现抱轴、扫膛等严重恶性事故。由此看来,电动机轴承定时维修更换方案,对于要求连续生产的化工厂来说是很不科学的。改变传统的定期维修为预知性维修,这样既能经常保持设备的完好状态,又能充分利用轴承的使用寿命,从而延长大修时间,减少故障停机损失。因此,电动机滚动轴承的工况监测与故障诊断是维护人员工作中重点。最原始的轴承故障诊断方法是将听音棒接触轴承部位,依靠听觉来判断有无故障。后来逐步采用各式测振仪器、测温仪并利用振动位移、速度或加速度的均方根值来判断轴承有无故障。随着对滚动轴承的运动学、动力学的深入研究,对于轴承振动信号中频率成分和轴承零件的几何尺寸及缺陷类型的关系有了比较清楚的了解,以及快速傅立叶变换(FFT)技术的发展,开创了用时域分析、频域分析、包络分析法来检测和诊断轴承故障的新方法。

2.2接地故障诊断

由于低压配电TN系统其线路中的过流保护不能满足单相接地故障保护的切除时间的要求,应采用零序电流保护方式。单相接地保护是通过检测电机三相电流的矢量和来计算零序电流,基于零序过滤器原理的判断方法。此功能可有效应用于低压TN系统中三相电动机回路的单相接地故障保护,防止产生单相接地故障时的人身间接电击、电气火灾和线路损坏等事故。单相接地保护功能模块在电机启动时计时,在过了启动闭锁时间后,CPU监测保护功能的激励量IAIBIC,并计算零序电流IE,提供一个定时限保护。我们在查找故障时,将电动机综保中的“接地保护”解除,此时,启动电机,电机正常启动,由此判断接地故障出现在控制回路中。除此之外,对电机的控制回路进行检查,用万用表先后检查了熔断器、电流互感器、电流表、接触器等元器件,发现电流互感器二次侧接线有故障,其中TA2、TA3电流互感器未接地,而与此相接的综保通过零序互感器检测到电流不平衡,发出接地故障。将电流互感器二次侧接地端接好,对控制回路进行检查,确认正常后,开启电机,电机运行正常。

2.3定子匝间短路故障诊断

由于定子电流中匝间故障的特征频率分量幅值较小,易受到系统谐波及其他噪声的影响,造成故障识别不准确,而转子断条、轴承故障等发生时并不会引起定子绕组的不平衡。所以本文中选取定子电流负序分量作为感应电动机定子匝间短路故障的特征量。本文研究的基于定子电流负序分量的定子匝间短路故障诊断具体为:结合实际监测电动机的运行情况,将在每种工况下稳定运行时由感应电动机固有不平衡产生的负序电流分量Ir-视为常量,由采集计算得到的负序电流、电压进行拟合分析,剔除由供电电压不平衡及电机先天固有不平衡产生的负序电流分量,以负序电流残差作为故障的特征量,对比正常时的负序电流阈值进行定子匝间短路的诊断分析。

2.4高压异步电动机设备故障针对

高压异步电动机设备常常发生的故障有机械损伤,绝缘老化等,目前,针对高压异步电动机设备的故障诊断,大多采取部分放电的方法实现诊断。高压异步电动机设备的接头会随着故障发生时增加放电现象,放电现象的增加和电机绝缘的声誉寿命有一定的关系。故障一旦出现,能提醒相关工作人员,要关注高压异步电动机设备绝缘剩余寿命,以便及时更换绝缘装置,进行有效的维护和保养。

结束语

由于电动机使用的普及率越来越高所以在今后的工作中,要采用多种诊断方式相融合的方式,这样才能够全面提高故障诊断的技术水平。所以在今后的工作中,相关工作人员一定要刻苦努力,制定出完善电动机维修管理方案,而且特别是要对人力和物力进行高水准的投入,另外,还要并对故障诊断技术中的信号处理、专家系统、神经网络诊断等诊断方式进行充分的研究,这样一来就能够很好的加强企业的未来发展建设。

参考文献:

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