理想的電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)是一個(gè)純50Hz正弦波，在頻譜上應(yīng)當(dāng)只有一個(gè)峰值存在。但實(shí)際情形是，電動(dòng)機(jī)的信號(hào)頻譜中表現(xiàn)出很多峰值，包括工頻及其諧波。某些諧波隨電源而來，這些一般不太重要，重要的是由于各種機(jī)械和電氣故障而產(chǎn)生的諧波；各種故障引起電動(dòng)機(jī)內(nèi)部磁通的分布發(fā)生變化，從而產(chǎn)生諧波。注意，這些諧波是一些中間諧波，標(biāo)準(zhǔn)的諧波分析儀并不能檢測到。由于電動(dòng)機(jī)故障產(chǎn)生的諧波只在電流頻譜中出現(xiàn)，而不在電壓中出現(xiàn)，從電流和電壓的頻譜比較中可以很容易區(qū)分它們。
2、應(yīng)用
2.1信號(hào)采集
利用MCM(Motor Condition Monitor)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測儀，將傳感器與電動(dòng)機(jī)輸入電流連接，現(xiàn)場采集出電動(dòng)機(jī)的電流信號(hào)，通過與終端的計(jì)算機(jī)相連，利用專家系統(tǒng)軟件進(jìn)行自動(dòng)信號(hào)調(diào)理，從而識(shí)別各種故障。
2.2頻譜分析故障特征
2.2.1 轉(zhuǎn)子斷條
在電流頻譜中，電動(dòng)機(jī)極通過頻率PPF（滑差×極數(shù)）表現(xiàn)為工頻的邊帶，在FL±PPF處可看到峰值。工頻峰值和極通過頻率邊帶峰值的幅值差是轉(zhuǎn)子條健康的狀態(tài)指標(biāo)。研究表明這個(gè)差大于60dB指示轉(zhuǎn)子條狀態(tài)為優(yōu)。
隨著轉(zhuǎn)子條的劣化（即存在高阻接點(diǎn)或裂紋開始產(chǎn)生），轉(zhuǎn)子阻抗升高，從而PPF電流升高，導(dǎo)致電流頻譜的PPF峰值增加。48dB的差值指示高阻接點(diǎn)的存在，35dB將指示多個(gè)斷條發(fā)生，大部分情況是處于期間某個(gè)狀態(tài)，其嚴(yán)重性等級(jí)按表1評(píng)估。
2.2.2不對(duì)中和不平衡
識(shí)別這些故障需要對(duì)電流信號(hào)完成另一種信號(hào)調(diào)理，稱為RMS解調(diào)，目的是為了消除工頻。
在解調(diào)頻譜中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表現(xiàn)為一個(gè)峰值，可以根據(jù)其幅值大小判斷不平衡和不對(duì)中。在正常電動(dòng)機(jī)的解調(diào)特征中，轉(zhuǎn)速峰幾乎沒有，而當(dāng)電動(dòng)機(jī)存在機(jī)械不平衡和不對(duì)中時(shí)，將出現(xiàn)轉(zhuǎn)速峰及其諧頻峰。
2.2.3基礎(chǔ)松動(dòng)
在RMS解調(diào)頻譜中，基礎(chǔ)松動(dòng)表現(xiàn)為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的半頻。
2.2.4靜態(tài)偏心
靜態(tài)偏心是定轉(zhuǎn)子氣隙不均衡的現(xiàn)象，一般由柔性基礎(chǔ)，軸承松動(dòng)，或滑動(dòng)軸承氣隙調(diào)整不當(dāng)引起。在電流頻譜中，它表現(xiàn)為條通過頻率的工頻邊帶。
靜態(tài)偏心= RB（條數(shù)）×RS(轉(zhuǎn)速)±n FL，n為奇數(shù)。
2.2.5動(dòng)態(tài)偏心
動(dòng)態(tài)偏心是存在變化的定轉(zhuǎn)子氣隙的現(xiàn)象，一般由軸承座或端蓋磨損引起。這是一個(gè)嚴(yán)重問題，它可迅速損壞軸承和軸承座，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子摩擦定子。建議密切監(jiān)視這個(gè)狀態(tài)。在電流頻譜中它表現(xiàn)為條通過頻率工頻邊帶上的轉(zhuǎn)速邊帶。
動(dòng)態(tài)偏心= RB×RS±n FL±RS
2.2.6定子機(jī)械故障
繞組松動(dòng)損壞線圈的絕緣，侵蝕線圈導(dǎo)線的絕緣漆，導(dǎo)致電暈發(fā)生，從而破壞電動(dòng)機(jī)絕緣。
鐵芯損壞導(dǎo)致矽鋼片短路，引起局部渦流和發(fā)熱，從而損壞電動(dòng)機(jī)絕緣。
2.2.7匝間短路
匝間短路導(dǎo)致定子線圈過熱和電流不平衡，從而引起局部和不均衡發(fā)熱，降低出力并最終導(dǎo)致接地故障，電流頻譜可檢測匝間短路和匝間絕緣劣化。
2.2.8軸承故障
軸承故障有一組獨(dú)特的故障頻率，據(jù)此可識(shí)別軸承問題。在電流頻譜中，這些故障頻率峰值的存在指示軸承故障（內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體或保持架），劣化的程度根據(jù)這些峰的幅值大小評(píng)估。
3、結(jié)論
在生產(chǎn)現(xiàn)場不用停機(jī)就可以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)測試，借助專家系統(tǒng)軟件基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)機(jī)性能狀況的自動(dòng)分析、診斷。由于電動(dòng)機(jī)電流被任何引起負(fù)荷波動(dòng)或沖擊的因素所調(diào)制，電流頻譜分析還可用于檢測被驅(qū)動(dòng)設(shè)備故障問題，該項(xiàng)技術(shù)除了應(yīng)用于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)外，還可直接應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、變頻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)。因此，電流頻譜分析技術(shù)的推廣運(yùn)用必將大大提高設(shè)備的管理與維護(hù)水平。
相關(guān)破碎機(jī)產(chǎn)品：
1、顎式破碎機(jī)
2、圓錐破碎機(jī)
3、雷蒙磨粉機(jī)
