圈6两端感应电压的大小，再综合考虑测量 设备的精度、定子槽满率，确定线圈匝数m;
[0043] 步骤2、如图2所示，将m匝检测线圈6套在任意一定子齿7上;根据实际情况，为了操 作方便，可以在放置绕组之前或之后进行该操作;检测线圈与硅钢片、定子绕组间均有用绝 缘纸隔开，防止短路;检测线圈放置完成后，对其做电压冲击试验，以确保其在安装过程中 绝缘没有受到破坏;对于定子是闭口槽的异步电动机，可采用穿线的工艺实现该步骤。 [0044]步骤3、将放置后的检测线圈6的两个引线端从接线盒中引出，并用于对检测线圈6 的电压信号进行测量与频谱分析;检测线圈6用于近似测量自身所在位置处的电机气隙磁 场时域信号，以电机磁场时域信号产生电压信号。
[0045] 步骤4、获得检测线圈6两端的感应电压频谱图，并根据电压频谱图判断电压信号 是否存在相应的特征频率;若存在特征频率，则表示异步电动机1存在故障;故障包括：
[0046] 若特征频率满足式(1)时，则表示异步电动机1的故障类型为定子绕组短路故障；
[0047]
(1)
[0048]式（1)中，心为供电电源基波频率，s为转差率，p为异步电动机1的极对数，η表示自 然数，k表示奇数；
[0049] 若特征频率满足式(2)时，则表示异步电动机1的故障类型为转子断条或端环断裂 故障；
[0050]
(2)
[0051] 若特征频率满足式(3)时，则表示异步电动机1的故障类型为偏心故障；
[0052]
(3)：
[0053] 式(3)中，nd = 0表示静态偏心;nd矣0表示动态偏心；
[0054] 若特征频率满足式(3)和式(4)时，则表示异步电动机1的故障类型为偏心故障；
[0055]
(4)。
[0056] 如图1所示，一种检测异步电动机故障的装置，包括异步电动机1，接线盒2,信号测 量与分析单元3和显示屏4;
[0057]如图2所示，在异步电动机1的任意一定子齿7上套置一 m匝检测线圈6;综合考虑测 量精度与定子槽满率，确定线径与m大小；选用一定线径的漆包线，由于检测线圈6两端断 路，没有电流，仅有感应电压，考虑到槽满率，线径越小越好，但实际中，小线径的漆包线在 放置过程中容易拉断，因此根据实际情况选择合适的线径;利用Ansoft maxwell有限元件 软件，仿真模拟确定不同匝数下检测线圈6两端感应电压的大小，再综合考虑测量设备的精 度、定子槽满率，确定线圈匝数m;根据实际情况，为了操作方便，可以在放置绕组之前或之 后进行该操作;检测线圈与硅钢片、定子绕组间均有用绝缘纸隔开，防止短路;检测线圈放 置完成后，对其做电压冲击试验，以确保其在安装过程中绝缘没有受到破坏;对于定子是闭 口槽的异步电动机，采用穿线的工艺将线圈绕在定子齿7上；
[0058] 将放置后的检测线圈6的两个引线端从接线盒2中引出，并接入信号测量与分析单 元3中；
[0059] 利用信号测量与分析单元3对检测线圈6的电压信号进行测量与频谱分析，获得检 测线圈6两端的感应电压频谱图；
[0060] 根据电压频谱图判断电压信号是否存在相应的特征频率;若存在特征频率，则表 示异步电动机1存在故障;故障包括:定子绕组短路故障、转子断条或端环断裂故障、偏心故 障。
【主权项】
1. 一种检测异步电动机故障的方法，其特征是按如下步骤进行： 步骤1、根据异步电动机（1)的定子齿（7)的尺寸，利用漆包线绕制一个m匝检测线圈 (6)； 步骤2、将所述m匝检测线圈(6)套在任意一定子齿(7)上； 步骤3、将所述放置后的检测线圈（6)的两个引线端从接线盒中引出，并用于对检测线 圈(6)的电压信号进行测量与频谱分析； 步骤4、获得检测线圈（6)两端的感应电压频谱图，并根据所述电压频谱图判断所述电 压信号是否存在相应的特征频率;若存在特征频率，则表示所述异步电动机（1)存在故障； 所述故障包括： 若所述特征频率满足式（1)时，则表示异步电动机（1)的故障类型为定子绕组短路故 障；式（1)中，心为供电电源基波频率，s为转差率，p为异步电动机（1)的极对数，η表示自然 数，k表示奇数； 若所述特征频率满足式(2)时，则表示异步电动机（1)的故障类型为转子断条或端环断 裂故障；若所述特征频率满足式(3)时，则表示异步电动机(1)的故障类型为偏心故障；式(3)中，nd = 0表示静态偏心;nd矣0表示动态偏心； 若所述特征频率满足式(3)和式(4)时，则表示异步电动机(1)的故障类型为偏心故障；2. 根据权利要求1所述的检测异步电动机故障的方法，其特征是，所述检测线圈（6)用 于近似测量自身所在位置处的电机气隙磁场时域信号，以所述电机磁场时域信号产生电压 信号。3. -种检测异步电动机故障的装置，包括异步电动机（1)，接线盒(2)，信号测量与分析 单元(3)和显示屏(4)，其特征是， 在所述异步电动机(1)的任意一定子齿(7)上套置一 m匝检测线圈(6); 将所述放置后的检测线圈（6)的两个引线端从接线盒(2)中引出，并接入所述信号测量 与分析单元(3)中； 利用所述信号测量与分析单元(3)对检测线圈（6)的电压信号进行测量与频谱分析，获 得检测线圈(6)两端的感应电压频谱图； 根据所述电压频谱图判断所述电压信号是否存在相应的特征频率;若存在特征频率， 则表示所述异步电动机（1)存在故障;所述故障包括:定子绕组短路故障、转子断条或端环 断裂故障、偏心故障。
【专利摘要】本发明公开了一种检测异步电动机故障的方法，用于准确快速判断出异步电动机定子绕组短路、转子断条、气隙偏心等故障。在电机某定子齿部放置一个检测线圈用于间接测量相对应位置处的气隙磁场，通过信号测量与分析单元对该检测线圈的两端感应电压进行频谱分析，判断出异步电动机故障类型。在故障初期，本发明能够及时检测出是哪一类故障，这为维修提供指导并减少相应的维修时间，及时地维修减小由于电机故障给生产过程带来的损失。
【IPC分类】G01R31/34, G01R31/02
【公开号】CN105676127
【申请号】CN201610034719
【发明人】鲍晓华, 王汉丰, 杨帆, 张程, 胡云鹏, 吴长江
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月19日