直線電機的故障診斷

1、直線電機的故障診斷分析學校名稱：鄭州輕工業(yè)學院指導(dǎo)老師：張志艷 報告人 ：田高偉目錄CONTENTS01直線電機的概述02直線電機的一般故障原因及處理方法03研究方法0101 直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機按徑向剖開，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。在實際應(yīng)用時，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。當不考慮鐵芯兩端開斷而引起的縱

2、向邊端效應(yīng)時，這個氣隙磁場的分布情況與旋轉(zhuǎn)電機相似，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、起動電流和額定工作電流基本一致等優(yōu)點、廣泛應(yīng)用于煤炭。冶金和交通運輸行業(yè)中。磁懸浮列車機床0202直線電機發(fā)熱超過標準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，造成壓降太大，可更換電源線。2、用電流表測量電流，如過載可適當更換推力更大的電機。3、如果機械卡住或摩擦系數(shù)增加，清理機械故障或涂抹潤

3、滑油。（2）電壓過高1、如果電壓超標準很高，與供電部門協(xié)商解決。2、誤將Y接的電機接成接進行工作，立即斷電換成Y接，否則會立 刻燒毀電機。（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電機不能起動原因處理方法（1）有某相線路不通造成單相運行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、保險絲燒斷（2）電壓過低1、電源線太細，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電機不能起動原因處理方法（5）雙邊型直線電機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S極。造成磁路增長磁阻增大，推力下降。改正接線使任何時候N極對準S極。（6）初，次級沒有對準初級沒有對準次級的中心線，造成推力下降，調(diào)整機械尺寸使初次極的中心線對準（7）安裝時氣隙比設(shè)計值大檢查氣隙是否大于設(shè)計值，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)計值檢查次級板的寬度是否小于設(shè)計值，用符合設(shè)計值的次級板（9）次級板的材料不對非磁性直線電機用了磁性次級，應(yīng)更換次級板材料（10）電機吸住次級材料的剛度不夠，變形吸住，適當增大氣隙，增加初次級的剛度02電機的電流偏大原因處

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)計值少重繞初級繞組，增加匝數(shù)02電機帶電原因處理方法（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線圈接頭，逐一找到接地的線圈，進行局部修理（4）嵌線時將導(dǎo)線的絕緣損壞02絕緣電阻降低原因處理方法（1）電機受潮或有水進入電機繞組內(nèi)烘干處理（2）繞組端部灰塵污垢太多拆開電機，消除污垢（3）

6、電機絕緣老化一般可以浸漆處理，嚴重要大修（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。在電機開始啟動或負載過大引起的電動力作用下，繞組之間發(fā)生相對錯位，使得繞組絕緣層部分脫落，則容易形成內(nèi)部短路故障。當電機定子繞組之間發(fā)生內(nèi)部短路故障時，過大的沖擊電流會對定子槽固件和繞組端產(chǎn)生很強的破壞力，從而使繞組形狀發(fā)生扭曲。當直線電機定子繞組內(nèi)部存在電氣故障時，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 該方法是先將電機繞組故障時出現(xiàn)的不對稱電氣參數(shù)量分解成三組（正序、負序、零序）對稱分量來逐個求解，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，從而達到解決不對稱量的問題。對稱分量法對于分析交流電機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數(shù)學模型，并且只用于不對稱問題的穩(wěn)態(tài)求解，難以解決故障時的瞬態(tài)問題。03Park 變換法 Park 變換法是人們在電機領(lǐng)域中當中使用最廣泛的坐標變換方法之一。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合成磁場等效的電流或者電流分量(Park分量)。在電機正常運轉(zhuǎn)情況下，派克變換的電流分量Id，Iq是一個二維平面的標準圓，在電機出現(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故障的部位及損壞程度有關(guān)，以此對電機繞組故障進行診斷識別。03相坐標法 在相坐標系上通過相坐標法直接建立的坐標，其描述方程是按電機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整體。相坐標法通?？梢院芎玫目紤]相繞組形成氣隙諧波磁場影響，由于其特征量是實際可測的，不必經(jīng)過復(fù)雜的信號處理和轉(zhuǎn)換，對電機各種正?；蚬收系倪\行狀態(tài)都容易測量和結(jié)果處理。但當電機單相短路、相間短路故障時，其每相繞組被分割成兩個小的部分，相繞組的整體性被破壞，所以以電機每相繞組為基本單元的相坐標法不能很好的實現(xiàn)電機繞組內(nèi)部故障的識別。03多回路分析法 多回路法分析電機繞組更為詳細和精確，以電機定子繞組內(nèi)部的單個線圈為研究對象進行深入解析。它不必考慮在往常故障分析中需要對電機模型理想化，多回路分析法只是分析相繞組單個線圈的基本電磁關(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時，電機每相繞組被看作多個相對獨立運動的電磁回路，各相繞組的電壓和磁鏈方程只需按其實際回路求解