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高压异步电机诊断与保护集成相关技术的研究

作　者: 孟利民
导　师: 罗应立
学　校: 华北电力（北京）大学
专　业: 电机与电器
关键词: 异步电机故障诊断转子断条气隙偏心频谱校正频谱细化分析电动机保护
分类号: TM343
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 269次
引　用: 4次
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内容摘要

异步电机由于坚固耐用、价格低廉、效率高而在生产中获得了广泛应用。但是在某些工业应用中，由于种种原因它的故障率仍是很高的，由此带来的设备损失和停产损失都是巨大的。因此，异步电机的监测、诊断与保护技术是国内外电机工作者近年来的一个研究热点。本文结合我校承担的某电厂高压电动机故障诊断项目，开展了高压异步电动机诊断与保护集成系统相关技术问题的研究。本文首先论述了异步电机的故障诊断与保护功能集成的概念，以及国内外目前在这一方面的研究现状及其发展趋势。分析了异步电机各种常见故障的原因及常用的诊断方法，重点研究了定子电流频谱分析法(MCSA)的诊断原理。MCSA是一种监测和诊断异步电机故障的有效方法，该方法的优点是不需要另外装设任何附加的传感器，只需提取和分析电机的一相定子电流信号，即可监测电机的运行状态。该方法的诊断要点和难点是得到各特征频谱分量的精确信息，因为电机轻微故障时，定子电流中各故障特征分量的幅值变化很小且远小于基频分量的幅值。本文提出了基于选带相位补偿细化法和频谱校正法相结合的方法较好地解决了这一问题，得到了各特征分量的准确值，为电机故障的诊断提供了精确的诊断信息。编制了电机故障诊断软件，该软件可以实现对电机定子电流信号的时域波形显示、频谱细化及校正、数字滤波、窄带频谱图的显示存储及打印等功能，实现了转子故障的自动诊断及气隙偏心故障的趋势分析与诊断。对异步电机的综合保护理论进行了研究，对异步电机各种常见故障及其保护原理进行了分析，并对异步电机故障诊断与保护的功能集成技术进行了研究，初步完成了系统的总体功能设计。完成了异步电机转子故障试验，实际检验了本文提出的算法和诊断策略的有效性及实用性。

全文目录

第一章绪论  8-17
  §1．1 课题的研究背景给意义  8-10
  §1．2 设备故障监测与故障诊断的基础与技术路线  10-12
  §1．3 电机的状态监测与故障诊断技术  12-14
  §1．4 异步电机监测、诊断与保护功能的集成  14-16
  §1．5 论文的主要工作  16-17
第二章异步电机的常见故障的机理分析与诊断方法  17-29
  §2．1 鼠笼式异步电机常见故障的分析与诊断方法  17-19
  §2．2 转子断条故障诊断原理  19-25
  §2．3 定子电流法诊断气隙偏心故障的原理  25-29
第三章定子电流诊断法中的有关数学分析方法  29-50
  §3．1 基于相位补偿的选带细化分析法  29-33
  §3．2 频谱校正理论在定子电流信号分析中的应用  33-43
  §3．3 异步电机转差率的准确确定  43-50
第四章异步电机的综合保护及其与故障诊断系统的集成  50-73
  §4．1 研制新型微机电动机保护的意义  50
  §4．2 异步电机运行中的几个特殊问题  50-53
  §4．3 基于序分量的异步电机综合保护的基本构成  53-55
  §4．4 异步电机综合保护的基本原理  55-65
  §4．5 故障诊断系统的功能与实现  65-68
  §4．6 故障诊断与保护功能集成的初步研究  68-73
第五章转子断条故障试验  73-82
  §5．1 诊断系统频率分辨率的确定  73-74
  §5．2 转子断条故障试验  74-77
  §5．3 异步电机转差率测量试验  77
  §5．4 异步电机负荷波动试验  77-80
  §5．5 异步电机轻微故障的试验  80-82
第六章结论与展望  82-85
  §6．1 结论  82
  §6．2 展望  82-85
致谢  85-86
参考文献  86-90

高压异步电机诊断与保护集成相关技术的研究

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