關(guān)于電特性檢測(cè)技術(shù)在電機(jī)檢修維護(hù)中的應(yīng)用

劉雪姣

（康富科技有限公司 江西 330096）

引言

電機(jī)，是應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和動(dòng)力傳輸?shù)榷鄠€(gè)方面中的重要設(shè)備，電機(jī)運(yùn)行是否穩(wěn)定可靠，對(duì)生產(chǎn)生活的正常進(jìn)行有著直接的影響，因此電機(jī)檢修維護(hù)工作是非常重要的。目前，在電機(jī)檢修維護(hù)工作中存在一個(gè)難點(diǎn)問題，如何以無(wú)損的方式確診與快速定位電機(jī)故障點(diǎn)。如果可以對(duì)無(wú)損傷的方式進(jìn)行引入，快速定位電機(jī)故障點(diǎn)，可以保證電機(jī)高效的運(yùn)行。電特性檢修技術(shù)，其主要是通過檢測(cè)電機(jī)電氣參數(shù)，實(shí)現(xiàn)精確定位電機(jī)故障；通過電機(jī)參數(shù)微弱的變化，實(shí)現(xiàn)診斷故障，把該技術(shù)應(yīng)用到電機(jī)檢修維護(hù)中，可以有效提升檢修維護(hù)質(zhì)量。因此，在實(shí)際工作中，相關(guān)人員應(yīng)熟練掌握電特性檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況，靈活利用電特性檢測(cè)技術(shù)，檢修維護(hù)電機(jī)，保證電機(jī)運(yùn)行效果。

一、電特性檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)

電特性檢測(cè)技術(shù)以RCM模式為基礎(chǔ)，核心是通過預(yù)防性檢測(cè)，把設(shè)備故障控制在可控范圍內(nèi)。在電機(jī)檢修維護(hù)中，電特性檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，主要是通過檢測(cè)電機(jī)電特性參數(shù)，采集、分析、計(jì)算電機(jī)電特性參數(shù)，判斷電機(jī)內(nèi)阻止和絕緣特性微弱變化，利用電機(jī)電特性參數(shù)判斷法，對(duì)電機(jī)相間、層間、匝間絕緣性故障進(jìn)行判斷；利用電特性參數(shù)進(jìn)行精確定位故障，對(duì)出現(xiàn)故障是發(fā)生在電機(jī)轉(zhuǎn)子還是定子部分進(jìn)行判斷，進(jìn)而提供給電機(jī)故障前期判斷幫助。該檢測(cè)技術(shù)具有故障定位快速準(zhǔn)確、操作方便等優(yōu)勢(shì)，并且利用該技術(shù)不需要利用其他數(shù)據(jù)傳感器，僅憑借檢測(cè)的電機(jī)電特性便可以實(shí)現(xiàn)[1]。

二、電特性檢測(cè)技術(shù)的原理

電特性檢測(cè)技術(shù)原理（見圖一）。

圖一 電機(jī)電特性檢測(cè)等效電路

在利用電特性對(duì)電機(jī)運(yùn)行特性進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以利用相關(guān)電特性檢測(cè)儀器，檢測(cè)相關(guān)電特性參數(shù)，并利用相應(yīng)的算法，計(jì)算電機(jī)內(nèi)電阻、阻抗、電感、相角、倍頻等參數(shù)，其中阻抗、倍頻是非常重要的兩個(gè)參數(shù)。通過統(tǒng)一分析電特性檢測(cè)技術(shù)，在等效電路中，在電機(jī)輸入端，把高頻電流參數(shù)輸入，在等效電路中分析后，可以發(fā)現(xiàn)電感影響占比較大，和電阻電感相比，具有更強(qiáng)的效果[2]。因此，可以把等效電路當(dāng)作是純電感電路，檢測(cè)等效電路電機(jī)故障時(shí)，如匝間短路故障，發(fā)生該故障時(shí)會(huì)對(duì)電機(jī)之間的絕緣性造成破壞，導(dǎo)致等效電路感性電路受到較大影響，失去電感后，電阻影響占比較大，進(jìn)而使等效電路轉(zhuǎn)變成為了阻值較大的電阻電路。經(jīng)過模擬計(jì)算，等效電路在純電感和純電容狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部電流是純電阻狀態(tài)的0.5倍和2倍。電機(jī)電特性檢測(cè)技術(shù)正是利用該原理實(shí)現(xiàn)檢測(cè)故障的。在模擬中，匝間短路致使電路出現(xiàn)變化，電機(jī)倍頻發(fā)生變化，利用電機(jī)倍頻參數(shù)判斷電機(jī)內(nèi)繞組質(zhì)量。

三、電特性檢測(cè)技術(shù)的判斷依據(jù)

（一）點(diǎn)靜態(tài)三相平衡判據(jù)

在IEEE電機(jī)中三相平衡判據(jù)如下：如果判定電感偏移在5%以內(nèi)，即表示電機(jī)狀態(tài)良好；如果判定電感偏移在10%左右，即表示電機(jī)存在一些問題；如果判定電感偏移超出15%時(shí)，即表示電機(jī)存在故障，需要及時(shí)檢修維護(hù)。如果阻抗偏移在2%以內(nèi)，即表示電機(jī)狀態(tài)良好；如果阻抗偏移在3%左右，即表示電機(jī)存在一些問題；如果阻抗偏移超出5%時(shí)，即表示電機(jī)存在故障，需要及時(shí)檢修維護(hù)。如果倍頻差在0左右，即表示電機(jī)狀態(tài)良好；如果倍頻差在2左右，即表示電機(jī)存在一些問題；如果倍頻差超出3，即表示電機(jī)存在故障，需要及時(shí)檢修維護(hù)。相角差和倍頻差相似，超出2，即表示存在故障。在這些參數(shù)中，偏移量主要是指三相測(cè)得平均值偏移最大值，倍頻是電流在頻率加倍后變化量，頻率加倍后，如果電路轉(zhuǎn)變?yōu)榧冸姼须娐?，這時(shí)電流是純電阻電流的一半；如果電路轉(zhuǎn)變?yōu)榧冸娙蓦娐罚@時(shí)電流是純電阻電流的2倍左右。通過這些平板標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷電機(jī)是否出現(xiàn)故障。

潘羅斯判據(jù)，其可以利用所有三相電機(jī)評(píng)判，利用電特性檢測(cè)技術(shù)時(shí)可以通過潘羅斯判據(jù)，創(chuàng)建相關(guān)模型，通過模糊診斷法，仿真判斷電機(jī)故障。

（二）電機(jī)故障評(píng)判準(zhǔn)則與模擬診斷優(yōu)化

利用三相平衡判據(jù)與潘羅斯判據(jù)，可以宏觀判定電機(jī)三相平衡特定，并利用三相平衡判定標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建初步評(píng)判電機(jī)健康狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，但是在不能夠精確判讀電機(jī)繞組絕緣性。因此，需要在電特性參數(shù)基礎(chǔ)上，分析建模所有采集到的數(shù)據(jù)，利用模糊診斷法，判定電機(jī)健康情況。通過模擬電機(jī)參數(shù)，模擬了電機(jī)倍頻差超出2時(shí)，相角差超出2°時(shí)的狀態(tài)。通過分析模擬圖，可以發(fā)現(xiàn)，在波峰位置計(jì)算出現(xiàn)了電流，這表示電機(jī)中同相、同繞組絕緣性出現(xiàn)問題，并且同相、同繞組間存在短路電流。利用模擬數(shù)據(jù)，可以把電機(jī)繞組間的故障清晰的展示出來(lái)，并且還可以精確判斷出故障發(fā)生的部位。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在新時(shí)代背景下，在電機(jī)檢修維護(hù)中應(yīng)用電特性檢測(cè)技術(shù)是非常重要，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)損快速定位和診斷故障，提升檢修維護(hù)質(zhì)量和水平，保證電機(jī)穩(wěn)定安全運(yùn)行。目前，根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在電機(jī)故障中有大約一半的故障為電氣故障，由于電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用，或者是定子轉(zhuǎn)子出現(xiàn)故障時(shí)，容易導(dǎo)致繞組溫度快速上升被燒壞，進(jìn)而導(dǎo)致各種故障。因此，相關(guān)人員需要注重電機(jī)檢修維護(hù)工作，在實(shí)際工作中應(yīng)打破傳統(tǒng)的檢修維護(hù)模式束縛，靈活利用電特性檢測(cè)技術(shù)，在不拆機(jī)的基礎(chǔ)上，精準(zhǔn)定位與準(zhǔn)確判斷電機(jī)故障。