电动机故障及分析的方法研究

异步电动机是最常用的电动机类型。异步电动机具有购买价格低、效率高、调节方便、结构简单但坚固等优点。

异步电机虽然可靠性高，但一些机械部件也容易发生故障。异步电机的故障可分为机械故障和电气故障，以及定子、转子和轴承故障。

让我们跟着瓦伦尼安的指引从轴承故障开始吧。

轴承的所有部件都容易发生磨损。轴承故障的原因可以归结为旋转过程中的机械应力和轴承电流。机械应力可能是由于安装不良、装配不良或使用不当、超载和维护不当造成的。轴承电流可能是由于轴电压（由于不对称电路或电源）和电容电流（由半导体转换器的电源控制的脉冲频率引起）造成的。

所有机械（和一些电气）电机故障在机器的振动频谱中都有独特的特征，可以通过振动分析检测出来。错位、松动、不平衡和轴承故障等故障的诊断规则与所有其他机器部件的诊断规则相同。

振动频谱中还可以检测到一些电气故障。您应该测量带电和不带电的电机以找到它们。一些振动特征可能会在断电时消失 - 那些具有电气起源的振动特征。您还可以关注频谱中峰值的确切频率。如果您在电源的确切频率处发现峰值（例如 50Hz 并且更经常在其谐波频率处），则可能是电气问题，因为负载电动机中总是存在一些滑差，并且电动机不会以其确切的旋转频率运行。

电气（和某些机械）电机故障在电机电流频谱中具有独特的特征。MCSA 方法可以检测它们。MCSA 代表电机电流特征分析。

电动机会产生过多的边带，从而扭曲频谱。每个故障都有其特定的特征。可以通过振幅带和频率或其他特征来区分各个故障。

该方法基于时间域中一个或多个相的定子电流的测量及其随后的频谱分析。

定子故障

定子绕组故障是导致定子中大多数问题的原因。绕组绝缘破损是最常见的定子故障。MCSA 可以检测到匝间绝缘破损，这会导致相间绝缘破损，这对电机来说是致命的。热应力对绝缘寿命和质量的影响最大。另一个不良影响是瞬态电压的电应力。随着软启动逆变器的使用越来越多，在逆变器的输出端调制方波电压脉冲。

转子故障

异步电动机的转子由转轴、压在转轴上构成转子磁路的绝缘片和绕组组成。转子绕组多数情况下是由端部连接的杆构成的笼形结构。

转子偏心（即转子和定子之间的气隙不均匀）和转子条中断是最常见的故障。这些故障可能是由于使用劣质材料、过载或重启动引起的。对于转子条，故障可能会增加条的电阻或完全切断条电路。转子条故障主要导致发动机启动性能下降和产生寄生力矩。此外，断条会导致其他条发生额外故障，因为由于缺少条电流路径（其中一个条断裂），它们中的电流会更大。