直線電機(jī)的故障診斷

1、直線電機(jī)的故障診斷分析學(xué)校名稱：鄭州輕工業(yè)學(xué)院指導(dǎo)老師：張志艷 報(bào)告人 ：田高偉目錄CONTENTS01直線電機(jī)的概述02直線電機(jī)的一般故障原因及處理方法03研究方法0101 直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開，并展成平面而成。 由定子演變而來的一側(cè)稱為初級，由轉(zhuǎn)子演變而來的一側(cè)稱為次級。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將初級和次級制造成不同的長度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級與次級之間的耦合保持不變。011-行波磁場；2-次級；3-初級 在這臺直線電機(jī)的三相繞組中通入三相正弦電流后，也會產(chǎn)生氣隙磁場。當(dāng)不考慮鐵芯兩端開斷而引起的縱

2、向邊端效應(yīng)時(shí)，這個(gè)氣隙磁場的分布情況與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相似，即可看成延展開的直線方向呈正弦規(guī)律分布，但它不是旋轉(zhuǎn)而是沿著橫向直線平移的，因此稱為行波磁場。01直線電機(jī)設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、故障少、維修方便、起動力矩大、起動速度快、過載能力強(qiáng)、起動電流和額定工作電流基本一致等優(yōu)點(diǎn)、廣泛應(yīng)用于煤炭。冶金和交通運(yùn)輸行業(yè)中。磁懸浮列車機(jī)床0202直線電機(jī)發(fā)熱超過標(biāo)準(zhǔn)或冒煙原因處理方法（1）電壓過低或過載，拖動的裝置卡住或摩擦系數(shù)增加1、測量電壓是否過低，如果是電源線過細(xì)，造成壓降太大，可更換電源線。2、用電流表測量電流，如過載可適當(dāng)更換推力更大的電機(jī)。3、如果機(jī)械卡住或摩擦系數(shù)增加，清理機(jī)械故障或涂抹潤

3、滑油。（2）電壓過高1、如果電壓超標(biāo)準(zhǔn)很高，與供電部門協(xié)商解決。2、誤將Y接的電機(jī)接成接進(jìn)行工作，立即斷電換成Y接，否則會立 刻燒毀電機(jī)。（3）初級繞組有小范圍的短路或初級繞組接地。1、目視鼻聞，有否燒焦，手摸比較溫度，找出短路處。2、用萬用表找出短路處和接地處，墊好絕緣，刷絕緣漆烘干。02電機(jī)不能起動原因處理方法（1）有某相線路不通造成單相運(yùn)行1、開關(guān)至初級繞組的接線處接觸不好2、電源線不通，有斷線或假接，用萬用表查找修復(fù)3、保險(xiǎn)絲燒斷（2）電壓過低1、電源線太細(xì)，線路壓降大，更換導(dǎo)線2、設(shè)法提高電源電壓（3）初級繞組斷路用萬用表檢查斷路處，修復(fù)斷路處（4）初級繞組的內(nèi)部接線接反或出現(xiàn)首尾接

4、反檢查初級接線02電機(jī)不能起動原因處理方法（5）雙邊型直線電機(jī)二邊的極性沒有對好兩邊的初級性沒有使用N極始終對準(zhǔn)S極。造成磁路增長磁阻增大，推力下降。改正接線使任何時(shí)候N極對準(zhǔn)S極。（6）初，次級沒有對準(zhǔn)初級沒有對準(zhǔn)次級的中心線，造成推力下降，調(diào)整機(jī)械尺寸使初次極的中心線對準(zhǔn)（7）安裝時(shí)氣隙比設(shè)計(jì)值大檢查氣隙是否大于設(shè)計(jì)值，氣隙增大使推力下降，調(diào)整氣隙（8）次級板的寬度小于設(shè)計(jì)值檢查次級板的寬度是否小于設(shè)計(jì)值，用符合設(shè)計(jì)值的次級板（9）次級板的材料不對非磁性直線電機(jī)用了磁性次級，應(yīng)更換次級板材料（10）電機(jī)吸住次級材料的剛度不夠，變形吸住，適當(dāng)增大氣隙，增加初次級的剛度02電機(jī)的電流偏大原因處

5、理方法（1）電源電壓高檢查電源電壓，調(diào)整電壓（2）推力大檢查接線，是否把串聯(lián)誤接成并聯(lián)造成電流增大，使推力增大，改正接線（3）初級繞組的匝線比設(shè)計(jì)值少重繞初級繞組，增加匝數(shù)02電機(jī)帶電原因處理方法（1）引出線或接線盒的接頭的絕緣損壞檢查到毛病后，套上絕緣套管或包上絕緣材料，絕緣烘干（2）槽的兩邊槽口絕緣損壞接地找出絕緣損壞后，墊上絕緣紙，涂上絕緣漆，烘干（3）槽內(nèi)有鐵屑等雜物未除盡，導(dǎo)致絕緣損壞接地拆開每個(gè)線圈接頭，逐一找到接地的線圈，進(jìn)行局部修理（4）嵌線時(shí)將導(dǎo)線的絕緣損壞02絕緣電阻降低原因處理方法（1）電機(jī)受潮或有水進(jìn)入電機(jī)繞組內(nèi)烘干處理（2）繞組端部灰塵污垢太多拆開電機(jī)，消除污垢（3）

6、電機(jī)絕緣老化一般可以浸漆處理，嚴(yán)重要大修（4）引出線處的絕緣老化或損壞重新包扎引出線0303 針對長定子直線同步電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障分析，定子繞組的故障主要是由于電機(jī)長期工作在惡劣的環(huán)境下，繞組線圈的絕緣層脫落和破損、不正常的供電電壓、電流頻域畸變等引起的。在電機(jī)開始啟動或負(fù)載過大引起的電動力作用下，繞組之間發(fā)生相對錯(cuò)位，使得繞組絕緣層部分脫落，則容易形成內(nèi)部短路故障。當(dāng)電機(jī)定子繞組之間發(fā)生內(nèi)部短路故障時(shí)，過大的沖擊電流會對定子槽固件和繞組端產(chǎn)生很強(qiáng)的破壞力，從而使繞組形狀發(fā)生扭曲。當(dāng)直線電機(jī)定子繞組內(nèi)部存在電氣故障時(shí)，由于三相繞組的不對稱，橫向和縱向的邊緣效應(yīng)，鐵芯的開斷，使得直線電機(jī)的電氣

7、參數(shù)發(fā)生很大的變化。比如，繞組的電阻、電感、電樞電流、電磁推力等。針對其繞組內(nèi)部故障，目前國內(nèi)外大致有以下幾種研究方法。03對稱分量法 該方法是先將電機(jī)繞組故障時(shí)出現(xiàn)的不對稱電氣參數(shù)量分解成三組（正序、負(fù)序、零序）對稱分量來逐個(gè)求解，然后再通過這三組對稱分量線性組合成所需的不對稱量線，從而達(dá)到解決不對稱量的問題。對稱分量法對于分析交流電機(jī)繞組外部短路所引起的不對稱問題有很大的優(yōu)越性，但是它僅限于理想的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，并且只用于不對稱問題的穩(wěn)態(tài)求解，難以解決故障時(shí)的瞬態(tài)問題。03Park 變換法 Park 變換法是人們在電機(jī)領(lǐng)域中當(dāng)中使用最廣泛的坐標(biāo)變換方法之一。它的理論基礎(chǔ)是合成磁通勢等效，即兩

8、相相互垂直定子電流產(chǎn)生的磁場可以代替任意一組三相平衡電流產(chǎn)生的合成磁場，其廣泛的定義是指將定子繞組的三相不平衡電流變換成不同的三個(gè)合成磁場等效的電流或者電流分量(Park分量)。在電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，派克變換的電流分量Id，Iq是一個(gè)二維平面的標(biāo)準(zhǔn)圓，在電機(jī)出現(xiàn)故障情況下圓的形狀就會發(fā)生變形，并且其形狀變化的大小與電機(jī)故障的部位及損壞程度有關(guān)，以此對電機(jī)繞組故障進(jìn)行診斷識別。03相坐標(biāo)法 在相坐標(biāo)系上通過相坐標(biāo)法直接建立的坐標(biāo)，其描述方程是按電機(jī)定子相繞組變量來定義的，且每一相繞組都是被看做成一個(gè)整體。相坐標(biāo)法通?？梢院芎玫目紤]相繞組形成氣隙諧波磁場影響，由于其特征量是實(shí)際可測的，不必經(jīng)過復(fù)雜的信號處理和轉(zhuǎn)換，對電機(jī)各種正常或故障的運(yùn)行狀態(tài)都容易測量和結(jié)果處理。但當(dāng)電機(jī)單相短路、相間短路故障時(shí)，其每相繞組被分割成兩個(gè)小的部分，相繞組的整體性被破壞，所以以電機(jī)每相繞組為基本單元的相坐標(biāo)法不能很好的實(shí)現(xiàn)電機(jī)繞組內(nèi)部故障的識別。03多回路分析法 多回路法分析電機(jī)繞組更為詳細(xì)和精確，以電機(jī)定子繞組內(nèi)部的單個(gè)線圈為研究對象進(jìn)行深入解析。它不必考慮在往常故障分析中需要對電機(jī)模型理想化，多回路分析法只是分析相繞組單個(gè)線圈的基本電磁關(guān)系，并依據(jù)具體問題的需要，形成相對應(yīng)的電磁回路。多回路分析法分析電機(jī)時(shí)，電機(jī)每相繞組被看作多個(gè)相對獨(dú)立運(yùn)動的電磁回路，各相繞組的電壓和磁鏈方程只需按其實(shí)際回路求解