异步电机模型仿真及故障分析研究

摘要

随着经济建设的发展和电气化程度的提高，电机设备已被广泛应用工业生产的各个领域，及时而准确地发现电机设备潜在的和现有的故障是保证生产安全运行的重要措施。因此，研究不同场合、不同运行状态下电机设备在线故障诊断理论和技术是提高生产设备可靠运行的保证。异步电机最常见的各种早期故障按照所处的位置可以分为定子部分故障和转子部分的故障。定子部分的故障主要是定子绕组故障，主要是由绝缘破坏而引起的各种表现形式的故障，如内韶放电、匝间短路、相间短路和单相对地短路等等。这些故障往往始于电机内部绕组品质的变化。由于长期运行或过载，特别是频繁地起动及反向，过电流产生的热量使绕组绝缘层发生质变，造成初期局部的匝间短路或对地短路，短路严重时，将导致电机烧损。转子故障是因为电机频繁启动和过载运行，会使转子承受极大应力，这种应力的长期作用，使转子导条和端环易产生疲劳，使之逐渐发生断裂或开焊，引起故障。根据异步电机的非线性多变量动态数学模型，利用LabVIE基于数学模型对异步电机进行了仿真研究。通过分析转子断条后电机的等效电路图，得到 了故障模型，并将故障诊断方法中的信号处理方法应用于电机故障诊断实例中，对正常电机模型和故障电机模型中的定子电流信号进行处理，且给出了两种信号处理方法的分析结果。仿真表明，此方法对电机故障诊断有一定实效。

关键词：异步电机；故障诊断；信号处理；计算机仿真；

目录

摘要 I

引言 1

第1章 绪论 2

1.1电机故障诊断技术综述及选题意义 2

1.1.1国内外电机设备故障诊断技术综述 2

1.1.2选题意义 3

第2章 异步电动机的构造及其基本原理 4

2.1 异步电动机的构造 4

2.2 造异步电动机的基本原理 4

2.3 异步电动机的工作特性 5

第3章 异步电机模型及仿真结果 6

3.1 三相异步电机动态模型的仿真 6

3.2 正常电机定子电流信号分析 7

3.3 正常电机启动过程电流分析 8

第4章 定子断条时的故障模型及仿真结果 9

4.1 故障电机定子电流信号分析 9

4.2 故障电机起动过程定子电流分析 10

第5章 小结 12

参考文献 13

致谢 14