利用電磁特性分析對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行故障診斷的新方法講訴

1、 文獻(xiàn)翻譯 目 利用電磁特性分析對(duì)永磁同步電機(jī) 題 進(jìn)行故障診斷的新方法 學(xué)生姓名 黃建波 1專(zhuān)業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化10級(jí)班 541001020215 號(hào) 學(xué) 電氣信息工程學(xué)院 （系） 院 張志艷指導(dǎo)教師 201423月 完成時(shí)間年 05日 利用電磁特性分析對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行故障診斷的新方法 姚達(dá)，IEEE學(xué)生會(huì)員，石曉東，IEEE會(huì)員，馬赫施奎納姆瑟，IEEE會(huì)員 摘要 本文提出了一種通過(guò)直接測(cè)量傳感線圈的磁通量對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)和多故障檢測(cè)的新方法。不同于其他基于頻譜的故障檢測(cè)方案，這種方法僅需要測(cè)量用于故障檢測(cè)的基頻分量。因此，本方案的性能不受速度波動(dòng)或者電源諧波的影響。此

2、外，可以檢測(cè)到匝間短路的位置和靜態(tài)偏心的方向，這是其他方案都沒(méi)有的。雖然是嵌入式技術(shù)，但它非常適合于關(guān)鍵任務(wù)和新興技術(shù)的應(yīng)用，離岸風(fēng)力渦輪機(jī)和混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)，軍事上的應(yīng)用等故障的早期檢測(cè)非常重要的場(chǎng)合。使用有限元分析進(jìn)行二維模擬已經(jīng)驗(yàn)證了不同條件下提出的方法。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介對(duì)定子匝間短路故障、失磁故障、靜態(tài)偏心故障進(jìn)行了討論，對(duì)提出的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其有效性。 關(guān)鍵詞：故障檢測(cè)，有限元分析、永磁同步電機(jī)、傳感線圈。 1.簡(jiǎn)介 過(guò)去十年，永磁同步電機(jī)(PMSM)由于其高效率、高輸出功率體積比和高轉(zhuǎn)矩電流比，在諸如風(fēng)力渦輪機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)中得到了很大的普及。在這些關(guān)鍵任務(wù)的應(yīng)用中，一個(gè)意想不到的機(jī)器故障

3、可能會(huì)導(dǎo)致非常高的維修或更換費(fèi)用，甚至災(zāi)難性的系統(tǒng)故障。因此，這種場(chǎng)合需要堅(jiān)固可靠的健康監(jiān)測(cè)和故障檢測(cè)方法，可以為預(yù)防性維護(hù)提供依據(jù)，延長(zhǎng)使用壽命，減少機(jī)器故障。 離線機(jī)故障檢測(cè)與診斷的方法不能頻繁地測(cè)試，經(jīng)濟(jì)上也不允許，研究人員已經(jīng)提出了許多在線檢測(cè)的方法，這類(lèi)方法維修費(fèi)用少、診斷結(jié)果更可靠。一個(gè)具有1-）MCSA成本效益的方式是基于定子電流頻譜，通常被稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)電流特征分析（6。電機(jī)電流的特定次諧波可以作為某種特定故障的標(biāo)志。由于離散傅里葉變換(DFT)不包含機(jī)器操作和快速變化的速度的時(shí)間信息，短時(shí)傅里葉變換可以權(quán)衡時(shí)間7不一致，和頻率的分辨率。然而，一個(gè)固定長(zhǎng)度的窗口可能導(dǎo)致不同的電流頻

4、率改變電機(jī)的速度使它難以確定諧波次數(shù)。為了避免時(shí)間分辨率和頻率分辨率之間的7利用連續(xù)小波變換(CWT)和離散小波變換矛盾，羅賽羅等人(DWT)在一臺(tái)機(jī)器非平1 6提出了相同的概念，采用希爾伯穩(wěn)狀態(tài)下運(yùn)行的退磁故障檢測(cè)。埃斯皮諾薩等人8動(dòng)態(tài)偏心故障檢測(cè)。類(lèi)似于-黃變換檢測(cè)退磁。類(lèi)似的方法也用于永磁同步電機(jī)特9-13。然而，由于加速度計(jì)、目前的頻譜，一些故障也隱藏在噪聲、振動(dòng)、轉(zhuǎn)矩譜扭力計(jì)成本高，他們通常應(yīng)用在相對(duì)較大的機(jī)器。這些頻率分析算法比較費(fèi)時(shí)，而且很難確定特定的諧波源。對(duì)于無(wú)刷永磁電機(jī)，由于部分退磁產(chǎn)生的諧波頻率和動(dòng)態(tài)偏心的標(biāo)志一樣，它們不能被區(qū)分開(kāi)。在現(xiàn)實(shí)中，除了部分退磁，其他的不對(duì)稱(chēng)1

5、5相同的諧波。 問(wèn)題，如負(fù)載不平衡、失調(diào)，或振動(dòng)載荷也可以產(chǎn)生16，17，負(fù)序和零序阻抗另一種故障診斷方法是基于電機(jī)模型。負(fù)序和零序電流1819，20作為故障檢測(cè)指標(biāo)。這些指標(biāo)對(duì)于機(jī)器不對(duì)稱(chēng)故障很敏，或負(fù)序和零序電壓感，故障產(chǎn)生的不對(duì)稱(chēng)信號(hào)可以被檢測(cè)到。然而，任何不對(duì)稱(chēng)引起的機(jī)械結(jié)構(gòu)或電源的不平衡可能會(huì)影響故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性?；陔姍C(jī)模型，估計(jì)的物理參數(shù)，也可用于在線故障診斷，如定子電阻，電感，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，摩擦，和反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)2124。在這種方法中，通常的電壓、電流，和速度進(jìn)行直接測(cè)量，其他參數(shù)是推算出來(lái)的，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化或者不對(duì)稱(chēng)的時(shí)候就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。然而，這需要機(jī)器在正常運(yùn)行狀態(tài)下的

6、準(zhǔn)確參數(shù)。此外，要注意的是，這些方法不討論以前提供的故障定位。 本文提出了一種利用測(cè)試線圈進(jìn)行多故障檢測(cè)的方法。這些線圈繞在電樞齒上，是嵌入式的，所以在制造或者制作繞組是就需要安裝進(jìn)去。事實(shí)上，對(duì)于電機(jī)2526已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種方法，使故障檢測(cè)，搜索線圈并不是一個(gè)新的概念。筆者等人用搜索線圈測(cè)量感應(yīng)機(jī)的軸向漏磁信號(hào)進(jìn)行感應(yīng)電機(jī)中的一些常見(jiàn)故障的檢測(cè)，如轉(zhuǎn)子斷條，繞線轉(zhuǎn)子短路，匝間短路，偏心運(yùn)轉(zhuǎn)等。然而，他們也承認(rèn)，由于電源中含有額外的諧波，而這種技術(shù)正是基于頻譜分析，所以并不適用于變頻調(diào)速系統(tǒng)。納緹等人用安裝在轉(zhuǎn)子上的搜索線圈檢測(cè)繞線轉(zhuǎn)子的同步電機(jī)和雙饋感應(yīng)電機(jī)的定子匝間故障，這種方法基于測(cè)量搜索

7、線圈電壓的功率譜密度。在這種方法中，用搜索線圈測(cè)量定子中的磁通，只有測(cè)量電壓的基頻分量用于故障檢測(cè)。所以他不受高頻諧波的限制，這使得它適合于逆變/整流回饋電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)和汽車(chē)系統(tǒng)。此外，該方法不需要機(jī)器參數(shù)的知識(shí)。而且，可以檢測(cè)定子繞組短路準(zhǔn)確位置和靜態(tài)偏心的方向。 為了評(píng)估所提出的方案的有效性，已經(jīng)對(duì)一個(gè)永磁同步電機(jī)進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)。偏心，電樞繞組匝間短路，和不同的負(fù)載條件下退磁已通過(guò)有限元分析（EFA）2 模擬并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。搜索線圈的實(shí)現(xiàn)原理2. 測(cè)試機(jī)及其有限元模型圖1 測(cè)試機(jī)的搜索線圈及其有限元模型圖2 給出了本文的有限元模型的試驗(yàn)機(jī)，是通過(guò)一種商業(yè)的有限元分析軟件1圖公

8、司的MagNet建立的。這個(gè)三相YInfolytica型連接的電機(jī)有集中的電樞繞組和一個(gè)正弦反電動(dòng)勢(shì)。為了在測(cè)試階段允許最大程度的自由，電機(jī)的定子齒上繞了12個(gè)搜索線圈，用來(lái)進(jìn)行多故障檢測(cè)與健康監(jiān)測(cè)。每個(gè)搜索線圈測(cè)量四次，以減少測(cè)量的方差，獲得更好的電壓測(cè)量精度。它們的實(shí)現(xiàn)如圖2所示。他們的電壓被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄下來(lái)，以進(jìn)行進(jìn)一步的分析。實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)描述在第六節(jié)。 3.永磁體電機(jī)的故障類(lèi)型 3.1偏心故障 電機(jī)的偏心故障會(huì)導(dǎo)致定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻。如果情況嚴(yán)重，不平衡29。通常，偏心分為三種類(lèi)型：靜態(tài)偏心，可能會(huì)導(dǎo)致定子和轉(zhuǎn)子接觸磁拉力(UMP)動(dòng)態(tài)偏心，混合偏心。靜態(tài)偏心的情況下，旋

9、轉(zhuǎn)軸有一個(gè)位移，通常是由于橢圓形定子或者軸承、定子或轉(zhuǎn)子安裝錯(cuò)位造成的。在這種情況下，氣隙的長(zhǎng)度在空間上30 是固定的。定子偏心率的表達(dá)式是?se= (1) sgg是定子與轉(zhuǎn)子軸的徑向距離，是平均氣隙長(zhǎng)度。偏心率的大小有如下式中s限制 ? 0?e?1 (2) s動(dòng)態(tài)偏心故障時(shí)，定子的軸線與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸是重合的，但轉(zhuǎn)子軸有一定角度的偏移。因此，最小氣隙長(zhǎng)度的位置是旋轉(zhuǎn)的。這種情況下，通常是軸彎曲，或者安裝錯(cuò)位引起的。同樣，靜態(tài)偏心率定義為 3 ?t?rdd?e(3) dgg? 是轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度。是轉(zhuǎn)子軸與定子軸之間的距離，式中dr 混合偏心是靜態(tài)偏心與動(dòng)態(tài)偏心相結(jié)合，定義式是?ee?22?ds

10、 )e?e?2ecos(te?e(4) rdsmsdgg?)tesin(?dr1?tane?(5) ?m?)t?ecos(ersd?是混合偏心角，相對(duì)于靜態(tài)偏心方向。這是一個(gè)周期變化的變量。這式中l(wèi) 樣，氣隙長(zhǎng)度可以通過(guò)計(jì)算得出：air?2222?(6) )(sin?egl(R,t)?egcos(?)?R mrairsm?RRoo分別表示定子內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子外徑。是氣隙的角位置，從，到式中和0360sr氣隙長(zhǎng)度與靜態(tài)偏心位置之間的函數(shù)關(guān)系，永磁同步電機(jī)氣隙長(zhǎng)度3表示公式(6)圖RR此時(shí)為為0.635mm(0.025 in),26.289mm(1.035 in),為26.924mm(1.06 in),

11、sr?0? 。 靜態(tài)氣隙長(zhǎng)度圖3 對(duì)于動(dòng)態(tài)偏心的氣隙長(zhǎng)度，它具有完全相同的曲線，但它以和轉(zhuǎn)子的速度相同的速度相同的速度朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。對(duì)于混合偏心，氣隙長(zhǎng)度僅僅是兩者減去平均 氣隙長(zhǎng)度再求和。磁通量等于磁動(dòng)勢(shì)除以磁阻。在電機(jī)的磁路中，磁阻是氣隙長(zhǎng)度與背鐵等效長(zhǎng)l 的函數(shù)，其關(guān)系為度ironlHF?PMPMPM?(,t)? ?ll(),tR?R(7) ironair?ironair ?AAironrair00FH?表示永表示永磁體產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)，式中是穿過(guò)搜索線圈的磁通量，PMPMRRl表示氣隙和背鐵的磁磁體在其工作點(diǎn)的磁場(chǎng)，表示永磁體的厚度，和ironairPM4 ?l只表示背鐵的相對(duì)導(dǎo)磁率。如

12、果只存在靜態(tài)偏心，表示空氣的導(dǎo)磁率，阻，air0r?是時(shí)間和位置的是位置的函數(shù)，此時(shí)也是與時(shí)間無(wú)關(guān)的。如果存在動(dòng)態(tài)偏心， 函數(shù)。 電樞繞組短路3.2 三相磁鏈?zhǔn)噶繄D圖5 圖4 轉(zhuǎn)子齒及背鐵磁通路徑 電樞繞組短路通常是由于絕緣失效引起的。他們通常分為相間短路，單相接地。相間短路，保險(xiǎn)絲可能燒毀，機(jī)器可能停機(jī)。相對(duì)地短 16 短路或匝間短路路，如果機(jī)器繼續(xù)運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。匝間短路，故障繞組的有效匝要比其他健康組的有效匝少，所以可以通過(guò)機(jī)器的電樞電流、電樞磁動(dòng)勢(shì)找到不對(duì)稱(chēng)信號(hào)。這個(gè)特點(diǎn)可以作為本文的一個(gè)指標(biāo)。圖4顯示了只考慮電樞磁動(dòng)勢(shì)時(shí)磁通的耦合路徑。 由KCL，可以得到 11? (

13、8) cAab22?表示周?chē)囊粋€(gè)線圈產(chǎn)生的磁鏈，表示齒式中A表示通過(guò)齒A的磁鏈，baA?表示齒C周?chē)囊粋€(gè)線圈產(chǎn)生的磁鏈。向量圖B齒周?chē)囊粋€(gè)線圈產(chǎn)生的磁鏈，c如圖5所示。結(jié)果表明，當(dāng)A相發(fā)生單相接地短路，仍然有1/3的磁鏈?zhǔn)Ｓ?，這是相鄰的電樞繞組產(chǎn)生的。 3.3退磁 對(duì)于永磁體電機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)故障通常和永磁體失效有關(guān)，最常見(jiàn)的問(wèn)題就是退磁。退磁故障可能均勻地發(fā)生所有磁極或者某些特定的區(qū)域或磁極?？赡軐?dǎo)致永磁同步電機(jī)中永磁體退磁的條件包括： （1）高溫或者冷卻系統(tǒng)故障 （2）磁鐵老化 5 3）磁鐵銹蝕（ 4）電樞電流不當(dāng)（常用的燒結(jié)稀土永磁材料比如釹鐵硼和釤鈷等， 曲線的第二象限的直線的退磁曲線是

14、一條H在他們B直線。在居里溫度一下，溫度對(duì)剩磁的影響是近似線 性的，它們的關(guān)系是)T?TT)1?(BT)?B(9) 00rBrT表示最佳溫式中表示永磁體的工作溫度，T 圖6 永磁同步電機(jī)一相的矢量圖0T)TB(? 表示在溫度為度，表示可逆溫度系數(shù)，是一個(gè)負(fù)數(shù)。時(shí)的剩磁，00rB 4.工作原理每個(gè)搜索線圈的磁通量都是永磁體和電樞線圈產(chǎn)生的磁通量的總和，基于在沒(méi)有發(fā)生飽和的假設(shè)。為了分析磁通量不平衡的原因，需要對(duì)這兩個(gè)元件解耦。永磁分別表示磁和fa所示，其中下標(biāo)f、a同步電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行的向量圖如圖6 場(chǎng)、電樞以及電樞與磁場(chǎng)的組合。FE產(chǎn)是每相搜索線圈的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)空載時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，

15、電壓ff生的。磁動(dòng)勢(shì)的分布可以用空間矢量描述，而反電動(dòng)勢(shì)是和時(shí)間相關(guān)的。勵(lì)磁磁動(dòng)FFF稱(chēng)為電樞反應(yīng)，這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的磁疊加產(chǎn)生疊加磁動(dòng)勢(shì)與電樞磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)ffaaE 6中的。通量，會(huì)使搜索線圈有一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載，即圖fa在實(shí)驗(yàn)中使用的永磁同步電機(jī)表面貼裝了釹鐵硼永磁體，從而交直軸電感相等。因此，相電流與交軸方向相同。而內(nèi)部永磁同步電機(jī)的相電流有一個(gè)直軸分 量。在任一情況下，搜索線圈測(cè)得的電壓可以分解為)E(t?E(t)?tE() (10) afaf由于永磁同步電機(jī)受逆變器控制，相電流不是理想的正弦波形。為了得到各次 (10)的兩邊進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)變換得到：諧波的幅值，對(duì)?tjkjktjkteaea?

16、e?a(11) kfaa_kfk?k?k?k? 表示各次諧波的幅值。式中表示諧波階次，表示基波頻率，?ak 如果只考慮基波，也就是電機(jī)的同步頻率，可以得到a?aa(12) 11_1fa_fa_6 可以看出，從搜索線圈測(cè)得的電壓基波分量可以被分解為兩部分：(12)從公式波器。(LTI)勵(lì)磁分量和電樞分量。為了得到基波的幅值，可以對(duì)(11)應(yīng)用時(shí)不變?yōu)V雖然在濾波時(shí)會(huì)產(chǎn)生振幅衰減和相移，但是由于勵(lì)磁分量與電樞分量頻率相同，所 以兩者衰減率和移相角相同。 仿真結(jié)果5. 靜態(tài)偏心勵(lì)磁分量圖8 電樞磁動(dòng)勢(shì)，圖7 (a)(b)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì) 動(dòng)態(tài)偏心勵(lì)磁分量圖9 仿真了安裝有搜索線圈的永磁同步電Infolyti

17、ca公司的有限元分析軟件MagNet機(jī)的不同故障條件。本節(jié)介紹了二維有限元模擬的結(jié)果。 測(cè)量12個(gè)搜索線圈不同負(fù)載條件下的電壓，分解得到2個(gè)極圖，如圖7所示。圖7表示了(a)電樞反應(yīng)電壓和(b)感應(yīng)磁場(chǎng)電壓。不同的顏色代表不同的負(fù)載狀態(tài)。每條曲線都有12個(gè)星號(hào)，代表12個(gè)定子磁極，每一對(duì)磁極之間有30度的機(jī)械角度。極圖中，星號(hào)與極圖中心的距離代表測(cè)量線圈的電壓。 圖7的兩個(gè)極圖表明，在不同負(fù)載條件下，電樞電壓分量與負(fù)荷成正比，而勵(lì)磁分量電壓保持相同，除了直軸電樞有感應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)的干擾。 圖8表示電機(jī)在0.127 mm(0.005 in,20%)和0.254mm(0.01 in,40%)的靜態(tài)偏心7

18、 條件下，測(cè)量電壓的勵(lì)磁分量與正常情況下的對(duì)比。偏心的方向是正上方，在向量圖 都，是很容易觀察到的。90中對(duì)應(yīng)于90度。這種輕微的變化，在圖中是度的位置變化，是采集數(shù)據(jù)時(shí)轉(zhuǎn)45圖9表示30%動(dòng)態(tài)偏心的情況?？梢钥闯鲇斜硎驹谌我馑?子發(fā)生變化的方向。動(dòng)態(tài)偏心時(shí)，變化的方向隨著同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，圖 間的分布。 對(duì)地短路電樞分量圖11 10 圖匝間短路電樞分量 匝電樞線圈匝、2匝和3圖10表示三種0度匝間短路的情況，分別為齒周?chē)?發(fā)生匝間短路。這個(gè)位置安匝發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致電樞磁動(dòng)勢(shì)失真。可以看出，不同數(shù)量 的匝間短路是可以被區(qū)分開(kāi)來(lái)的。1/3A相的齒有表示三相中有一相接地的情況。就像在第四節(jié)解釋的那樣，圖

19、11?0?18090?270相的齒的位置，由相鄰相產(chǎn)生，、B、的磁鏈幅值，分別在相和和C 有5/6的磁鏈幅值。 均勻失磁勵(lì)磁分量13 圖單極失磁故障勵(lì)磁電12 圖 流8 和極失磁20%圖12表示發(fā)生部分失磁的電機(jī)測(cè)量電壓的勵(lì)磁分量，分別為1/4。由于轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，這個(gè)圖像中的曲線是時(shí)變的，以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)并保50% 持形狀不變。表示一臺(tái)均勻失磁的電機(jī)在任意時(shí)刻測(cè)量電壓的勵(lì)磁分量，所有磁極分別13圖的失磁。因?yàn)榇艠O處于均勻失磁狀態(tài)，盡管圖中紅色的曲線以同步轉(zhuǎn)50%發(fā)生20%和速旋轉(zhuǎn)，但其形狀是不變的。因此，通過(guò)檢測(cè)線圈的測(cè)量電壓的勵(lì)磁分量可以得到 永磁體性能的惡化情況。 6.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 圖15

20、搜索線圈的測(cè)量信號(hào) 14 實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖 芯片TI公司的DSP為了驗(yàn)證所提出的方法，進(jìn)行了試驗(yàn)論證，如圖14所示，LEMPWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)。TMS320C2812用來(lái)執(zhí)行矢量控制必要的信號(hào)處理任務(wù)，用8kHZ的線的增量式編碼器進(jìn)行位置測(cè)1000電流變換器LTS25-NP用來(lái)檢測(cè)電機(jī)各相的電流。 的采樣頻率采集搜索線圈的電壓。量。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用15kHZ是一個(gè)搜索線15)矢量控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)試。圖空間矢量脈寬調(diào)制傳統(tǒng)的SVPWM( 圈的測(cè)量電壓的樣本。 9 相短路16 圖線圈重繞使A 4極搜索線圈的電壓圖17 A相 實(shí)驗(yàn)設(shè)置了一個(gè)匝間短路故障，電機(jī)重繞以便在兩個(gè)繞組模式之間切換。一個(gè)是對(duì)定子進(jìn)行重繞的過(guò)發(fā)

21、生四匝短路故障。圖16A無(wú)故障，另一個(gè)相的定子齒A3 程。矢量控相的四個(gè)定子極的搜索線圈的電壓。其中交軸電流為0.5A(圖17是A紅(匝)?？梢钥闯?，A3脈沖18)制。重繞的電機(jī)定子極A3發(fā)生4匝短路(每相一共是搜索線)的幅度較低，這表明互感也比較小，說(shuō)明A3繞組發(fā)生短路。圖18色曲線的電條線代表一周12個(gè)定子極。可以看出，線圈A312圈電壓分解后的電樞分量。 樞分量小于其他組，這是比其他組少了4匝有效匝造成的。?180發(fā)生匝間短，這張圖更明確地說(shuō)明了電機(jī)在將圖18轉(zhuǎn)換到極坐標(biāo)得到圖19 路故障的情況。實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了電機(jī)的靜態(tài)偏心故障的情況。為了創(chuàng)建一顆可預(yù)測(cè)的偏心，兩個(gè) 20展現(xiàn)這種方案。端板

22、的內(nèi)槽接地，加進(jìn)去兩塊電工膠帶。圖 19 圖匝間短路搜索線圈電壓電樞分量 匝間短路搜索線圈電壓電樞分量圖18 圖21 A相4極搜索線圈的電壓 20 圖一種偏心的情況 10 23 靜態(tài)偏心搜索線圈勵(lì)磁分量圖 圖22 靜態(tài)偏心搜索線圈勵(lì)磁分量 電工膠帶的厚25mils(0.635mm)，轉(zhuǎn)子軸發(fā)生了大約7mils(電機(jī)的氣隙長(zhǎng)度是，發(fā)表示交軸電流設(shè)為0.4A度0.1778mm)的錯(cuò)位，使其發(fā)生大約28%的偏心。圖21條曲線有4個(gè)定子極搜索線圈的電壓。從圖A相422可以看出，這生靜態(tài)偏心時(shí)， 不同的基波幅值。所示。圖像表明，定22分解后，A相每個(gè)搜索線圈的測(cè)量電壓的勵(lì)磁分量如圖方向發(fā)生偏心，氣隙長(zhǎng)和A3居中。表明A4最低，子齒A4的勵(lì)磁分量最高，A2A1 度最短。個(gè)搜索線圈的勵(lì)磁分量放在一起，在一個(gè)極圖中可以清楚地看出偏心的方將12 向是電機(jī)的正下方，如圖23所示。為了進(jìn)行局部失磁實(shí)驗(yàn)，拆除了一部分轉(zhuǎn)子磁極。永磁體是燒結(jié)釹鐵硼。損壞的轉(zhuǎn)子極所示。從圖中可以