关于电特性检测技术在电机检修维护中的应用

刘雪姣

（康富科技有限公司 江西 330096）

引言

电机，是应用在工业生产和动力传输等多个方面中的重要设备，电机运行是否稳定可靠，对生产生活的正常进行有着直接的影响，因此电机检修维护工作是非常重要的。目前，在电机检修维护工作中存在一个难点问题，如何以无损的方式确诊与快速定位电机故障点。如果可以对无损伤的方式进行引入，快速定位电机故障点，可以保证电机高效的运行。电特性检修技术，其主要是通过检测电机电气参数，实现精确定位电机故障；通过电机参数微弱的变化，实现诊断故障，把该技术应用到电机检修维护中，可以有效提升检修维护质量。因此，在实际工作中，相关人员应熟练掌握电特性检测技术，结合实际情况，灵活利用电特性检测技术，检修维护电机，保证电机运行效果。

一、电特性检测技术特点

电特性检测技术以RCM模式为基础，核心是通过预防性检测，把设备故障控制在可控范围内。在电机检修维护中，电特性检测技术的应用，主要是通过检测电机电特性参数，采集、分析、计算电机电特性参数，判断电机内阻止和绝缘特性微弱变化，利用电机电特性参数判断法，对电机相间、层间、匝间绝缘性故障进行判断；利用电特性参数进行精确定位故障，对出现故障是发生在电机转子还是定子部分进行判断，进而提供给电机故障前期判断帮助。该检测技术具有故障定位快速准确、操作方便等优势，并且利用该技术不需要利用其他数据传感器，仅凭借检测的电机电特性便可以实现[1]。

二、电特性检测技术的原理

电特性检测技术原理（见图一）。

图一 电机电特性检测等效电路

在利用电特性对电机运行特性进行检测时，可以利用相关电特性检测仪器，检测相关电特性参数，并利用相应的算法，计算电机内电阻、阻抗、电感、相角、倍频等参数，其中阻抗、倍频是非常重要的两个参数。通过统一分析电特性检测技术，在等效电路中，在电机输入端，把高频电流参数输入，在等效电路中分析后，可以发现电感影响占比较大，和电阻电感相比，具有更强的效果[2]。因此，可以把等效电路当作是纯电感电路，检测等效电路电机故障时，如匝间短路故障，发生该故障时会对电机之间的绝缘性造成破坏，导致等效电路感性电路受到较大影响，失去电感后，电阻影响占比较大，进而使等效电路转变成为了阻值较大的电阻电路。经过模拟计算，等效电路在纯电感和纯电容状态时，内部电流是纯电阻状态的0.5倍和2倍。电机电特性检测技术正是利用该原理实现检测故障的。在模拟中，匝间短路致使电路出现变化，电机倍频发生变化，利用电机倍频参数判断电机内绕组质量。

三、电特性检测技术的判断依据

（一）点静态三相平衡判据

在IEEE电机中三相平衡判据如下：如果判定电感偏移在5%以内，即表示电机状态良好；如果判定电感偏移在10%左右，即表示电机存在一些问题；如果判定电感偏移超出15%时，即表示电机存在故障，需要及时检修维护。如果阻抗偏移在2%以内，即表示电机状态良好；如果阻抗偏移在3%左右，即表示电机存在一些问题；如果阻抗偏移超出5%时，即表示电机存在故障，需要及时检修维护。如果倍频差在0左右，即表示电机状态良好；如果倍频差在2左右，即表示电机存在一些问题；如果倍频差超出3，即表示电机存在故障，需要及时检修维护。相角差和倍频差相似，超出2，即表示存在故障。在这些参数中，偏移量主要是指三相测得平均值偏移最大值，倍频是电流在频率加倍后变化量，频率加倍后，如果电路转变为纯电感电路，这时电流是纯电阻电流的一半；如果电路转变为纯电容电路，这时电流是纯电阻电流的2倍左右。通过这些平板标准来判断电机是否出现故障。

潘罗斯判据，其可以利用所有三相电机评判，利用电特性检测技术时可以通过潘罗斯判据，创建相关模型，通过模糊诊断法，仿真判断电机故障。

（二）电机故障评判准则与模拟诊断优化

利用三相平衡判据与潘罗斯判据，可以宏观判定电机三相平衡特定，并利用三相平衡判定标准，创建初步评判电机健康状态的标准，但是在不能够精确判读电机绕组绝缘性。因此，需要在电特性参数基础上，分析建模所有采集到的数据，利用模糊诊断法，判定电机健康情况。通过模拟电机参数，模拟了电机倍频差超出2时，相角差超出2°时的状态。通过分析模拟图，可以发现，在波峰位置计算出现了电流，这表示电机中同相、同绕组绝缘性出现问题，并且同相、同绕组间存在短路电流。利用模拟数据，可以把电机绕组间的故障清晰的展示出来，并且还可以精确判断出故障发生的部位。

四、结束语

总而言之，在新时代背景下，在电机检修维护中应用电特性检测技术是非常重要，可以实现无损快速定位和诊断故障，提升检修维护质量和水平，保证电机稳定安全运行。目前，根据相关调查显示，在电机故障中有大约一半的故障为电气故障，由于电机长时间使用，或者是定子转子出现故障时，容易导致绕组温度快速上升被烧坏，进而导致各种故障。因此，相关人员需要注重电机检修维护工作，在实际工作中应打破传统的检修维护模式束缚，灵活利用电特性检测技术，在不拆机的基础上，精准定位与准确判断电机故障。