电机诊断培训材料AT嘉瑞翔在线状态检测服务

1、电机诊断培训材料AT嘉瑞翔在线状态检测服务 认识BJM中的ALL-TEST Pro, LLCBJM建立于 1983; 世界级的供货商和服务商电机预知维修在线和离线故障诊断的世界级领导者用户遍布世界各地电机使用场所，实践已证明的电机测试方法, 使工业进入了崭新领域ALL-TEST Pro, LLC 提供诊断电机的ATPOLII电机电气信号分析技术Electrical Signal Analysis 交流电源Process Mechanical and Electrical Feedback电机驱动系统机械系统1200 rpm电机系统结构图电机系统包括 ： 电源： 直流电源，交流电源 电机控制系统

2、：可控硅 ，接触器 ，开关 等 电机本体： 定子和转子 耦合系统： 轴承，齿轮等 负载： 风机，风扇和压缩机等。电机系统的构成电机的结构*损失包括产品和人力损失ATPOLII能解决什么问题？ 电源问题： 电源谐波，电压，电流瞬变，突变 电机控制系统：可控硅 ，接触器 ，开关 等 电机本体： 定子和转子,动态静态偏心 转子断条，基础松动 耦合系统： 轴承，齿轮状态等 负载： 风机，风扇和压缩机等 DC 电机 发电机 变频系统 同步电机 电源质量分析 测试可变的负载电源控制连接电缆定子转子 气隙绝缘转子条振动对中负载调速装置离线检测 (非运行)高压试验-X-冲击试验-X-兆欧表-X-欧姆表-L-L

3、-极化指数-X-MCA-XXXXXXX-在线监测 (运行)振动测量-LLL-XXXX-红外XXXLL-L-LL-超声-L-L-X-L-电压/电流LLL-LL-ESAXXL-LXX-LXXXL综合MCA &ESAXXXXXXXXXXXXLX = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = NoE01ATP8007E01ATP8004E01ATP6706E01ATP6703E01ATMD230E E01AT230EATPOLII 主机ATPOLII 主机ATPOLII 主机ATPOLII 主机ATPOLII 主机100A电流钳100A电流钳1

4、00A电流钳100A电流钳100A电流钳1000A电流钳1000A电流钳1000A电流钳1000A电流钳1000A电流钳电压探头电压探头电压探头电压探头电压探头充电器充电器充电器充电器充电器安全套件 六件安全套件 三件安全套件 六件安全套件 三件套件电缆接口1件套件电缆接口 1件套件电缆接口1件套件电缆接口1件AT31AT31AT31AT31AT40AT40AT40AT40EMCATEMCATEMCATEMCAT充电器充电器充电器充电器CC软件CC软件CC软件CC软件DC测试夹具DC测试夹具DC测试夹具DC测试夹具试验电机试验电机试验电机试验电机ATP组合系统ESA 的能力电信号分析（ESA）

5、是电压和电流波形评估的术语ESA的两种途径频域分析时域分析How ESA Operates ESA如何工作How ESA OperatesESA频域分析 轴承故障频率 扇叶通过频率 齿轮啮合频率 皮带通过频率 皮带拍频电源故障 转频 定子槽频 转子条频电机电气故障电机机械故障 高次谐波ALL-TEST PRO OL 软件上传数据输入铭牌数据功率, 电压, 电流, 转速 (必须）转子条数，定子槽数,如可能就输入软件将自动识别轴承数量 (可选)ESA快速诊断电机的分析法则供电频率（线频LF）的转差频边频（PPF）揭示转子状态；机械故障:频谱图中，峰值出现在电流谱而非电压谱电气故障:频谱途中，峰值同

6、时出现在电流谱和电压谱轴承故障线频的非整数倍转频的非整数倍峰值仅出现在电流谱电机故障特征频率故障类型中心频率(CF)定子机械问题CF = RS x 定子槽数LF 边频转子CF = RS x 转子条数LF 边频转子静态磁偏心CF = RS x转子条数LF and 2LF Sidebands机械不平衡CF = RS x转子条数LF Sidebands and 2LF Signals动态偏心CF = RS x转子条数LF and 2LF Sidebands with Running Speed Sidebands定子电气问题（短路）CF = RS x定子槽数LF Sidebands with Run

7、ning Speed Sidebands转子状态等级评估标准RSL转子状态应对措施1极佳无2好无3小问题继续监测4转子条裂纹发展或存在条间高阻增加监测频率5单条或两条裂纹，产生高阻增加监测频率，测振动6多条裂纹或存在断条尽快检修7存在多处断条立即检修或更换-42dB电流谱分析转子裂条转子裂条 线频极通频边带 指示转子高阻或断条.ESA- 低频测试数据 (120HZ)电流谱分析偏心150Hz 50HzCF=1143.51Hz150Hz 50Hz 24.33Hz静态偏心动态偏心电流谱分析动态偏心CF = 转频RF 转子条数 50HzCF=973.2Hz200Hz100Hz 1 LF, + 4LF

8、+ 2LF电流谱分析机械不平衡CF电流谱分析机械不平衡倍频指示电气谐波及转子偏心NTN 6305 Brg21234BPOR106.9213.8320.7427.6BPIR63.4126.8190.2253.62BSF9.0518.127.1536.2FTF44.589.0133.6178.1 50Hz320.7Hz427.6Hz外环故障电流谱分析轴承故障早期高频低能：10、15、20倍故障频率晚期低频高能：1、2、3、4倍等低倍频620Hz720Hz中心频率=670Hz10倍内环频率电流谱分析轴承故障670Hz静、动态偏心，多重谐波峰，同时存在较高的噪声带电流谱分析潜水泵电机转子磨碰6 inc

9、h18 inch1460rpm487rpm带长 = 147.4 inch线速 = D RF = 3.14 6 24.33 = 458.6 Hz带频BF = 3.11Hz 电流谱分析皮带及皮带轮故障20齿100齿1460rpm1460rpm啮合频率风机叶片通过频率=24.33 6=146Hz电流谱分析齿轮故障及叶片故障波形、低频段频谱、高频段频谱电流谱分析变频装置故障The ALL-TEST PRO在线系统手持式数据采集器八个数据电流探头4 个 1 - 1000A4 个 0.1 100A4 个电压探头无限蓝牙传输可存储20个采样数据具有PC软件用于分析，产生报告，趋势分析*The Bluetoo

10、th word mark and logos are owned by Bluetooth SIG, Inc. 1）在控制柜（可在PT/CT上）卡接三相电压夹头与三相电流钳；直接连接ALL-FAFE PRO转接盒2）仪器简单按键进行数据存储；3）蓝牙无线技术，将数据上载到计算机上载到计算机；4）输入电机铭牌数据；5）自动分析结论，并打印报告。 现场测试ALL-SAFE PRO安全套件操作安全、连接简单、安装方便安全的电子电路微控接口报告概要报告概要报告概要ESA时域分析 报告概要参量数值分析变压器谐波衰减因子（THDF）97.5%105%OK，波形为正弦105%存在削波，电源须核查电流偏差I1

11、0%必须停机峰值因子CF1.45存在冲击及尖峰，电源须核查1.351.45OK，波形为正弦时域分析电流（I）参量数值分析电压偏差因子VDF1.06倍额定电压存在冲击，电源须核查1.5倍额定电压存在尖峰，电源须核查三相平均电压1.06倍额定电压超出最大允许值，存在冲击，电源须核查0.875倍额定电压低于最小允许值，存在衰减，电源须核查峰值因子CF1.45存在冲击及尖峰，电源须核查1.351.45OK 三相电压平衡3%应核查5%须停机时域分析电压（V）供电电压低于额定 -15% 0效率变化：4.5% 0工作电流：+7% 0转 速：-0.2% 0启动转矩、最大转矩、过载能力： -30% 0启动电流及

12、温升：-15% 0供电电压高于额定 0 +15%效率变化：0 2%工作电流：0 +4%转 速：0 +0.2%启动转矩、最大转矩、过载能力： 0 +30%启动电流及温升： 0 +15%时域分析供电偏差（V）THD 5%可能出现3或5次强谐波:3次较大不平衡电流及零线电流，可能源 于供电电源，导致定子绕组过热；5次叠加在基波上产生扰动的非线性波形。 正序谐波（+ve seq：4，7，10）5%速度上升，同时存在温升。 逆序谐波（-ve seq：2，5，8）5%阻尼加大，导致过热，基波必须增长以抵消，从而引发轴承、耦合、转子等多种故障。零序谐波（0 seq：3，6，9）5%绕组发热，不会影响转动或扭

13、矩；星型系统：产生大量非线性负荷，零线电流剧增，由于相保护断路器不动作而导致过热；角型系统：零序谐波电流产生回路，导致发热，增加电流负荷，导致断路器动作。时域分析谐波监测X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No案例1PWM Drive Input Diode Failure变频电机输入二极问题X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No3-Phases of Input Current三项输入电流 Good Input DiodeX = Yes; L =

14、Late stage faults/Limited detection; - = No Bad Input DiodeX = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No测试报告X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No案例 2- 电容老化X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No 完好电容Figure is showing voltage at the output of the drive a

15、nd this is for a good drive with capacitors in good condition.X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No老化电容 Figure shows ripple generated by the bad bus capacitors.X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = NoVented Capacitor电容穿孔X = Yes; L = Late stage faults/Limited detect

16、ion; - = No案例3Failed IGBT绝缘栅双极型晶体管X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = NoFailed IGBT绝缘栅双极型晶体管- Failed IGBTThe ESA automated report also identifies an unbalance in current 自动分析报告指出电流不平衡案例4直流电机SCR问题完好DC输入电流1 second of Current Waveform0.05 second of Current WaveformGood SCRsLine Side (

17、input) of DC Drive1 second of Current Waveform0.05 second of Current WaveformBad SCRs驱动器比较Blue is Good DriveBlack is Bad DriveNOTE: Bad Drive shows much higher amplitude peaks in current FFT案例5定子问题测试Sample of AC Machine Test ESA定子问题测试案例6转子早期问题问题测试Early Rotor Fault 500HP Motor转子问题案例7转子偏心案例8直流电枢问题遍布电流频谱中，出现高低交替的工频与SCR频率谐波。电刷或换向器磨损还会在工频附近出现噪声带。 Conclusi