1、技術原理
理想的電動機電流信號是一個純50Hz正弦波，在頻譜上應當只有一個峰值存在。但實際情形是，電動機的信號頻譜中表現出很多峰值，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械和電氣故障而產生的諧波；各種故障引起電動機內部磁通的分布發生變化，從而產生諧波。注意，這些諧波是一些中間諧波，標準的諧波分析儀并不能檢測到。由于電動機故障產生的諧波只在電流頻譜中出現，而不在電壓中出現，從電流和電壓的頻譜比較中可以很容易區分它們。
2、應用
2.1信號采集
利用MCM(Motor Condition Monitor)電動機狀態監測儀，將傳感器與電動機輸入電流連接，現場采集出電動機的電流信號，通過與終端的計算機相連，利用專家系統軟件進行自動信號調理，從而識別各種故障。
2.2頻譜分析故障特征
2.2.1 轉子斷條
在電流頻譜中，電動機極通過頻率PPF（滑差×極數）表現為工頻的邊帶，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子條健康的狀態指標。研究表明這個差大于60dB指示轉子條狀態為優。
隨著轉子條的劣化（即存在高阻接點或裂紋開始產生），轉子阻抗升高，從而PPF電流升高，導致電流頻譜的PPF峰值增加。48dB的差值指示高阻接點的存在，35dB將指示多個斷條發生，大部分情況是處于期間某個狀態，其嚴重性等級按表1評估。
2.2.2不對中和不平衡
識別這些故障需要對電流信號完成另一種信號調理，稱為RMS解調，目的是為了消除工頻。
在解調頻譜中，電動機轉速表現為一個峰值，可以根據其幅值大小判斷不平衡和不對中。在正常電動機的解調特征中，轉速峰幾乎沒有，而當電動機存在機械不平衡和不對中時，將出現轉速峰及其諧頻峰。
2.2.3基礎松動
在RMS解調頻譜中，基礎松動表現為電動機轉速的半頻。
2.2.4靜態偏心
靜態偏心是定轉子氣隙不均衡的現象，一般由柔性基礎，軸承松動，或滑動軸承氣隙調整不當引起。在電流頻譜中，它表現為條通過頻率的工頻邊帶。
靜態偏心= RB（條數）×RS(轉速)±n FL，n為奇數。
2.2.5動態偏心
動態偏心是存在變化的定轉子氣隙的現象，一般由軸承座或端蓋磨損引起。這是一個嚴重問題，它可迅速損壞軸承和軸承座，最終導致轉子摩擦定子。建議密切監視這個狀態。在電流頻譜中它表現為條通過頻率工頻邊帶上的轉速邊帶。
動態偏心= RB×RS±n FL±RS
2.2.6定子機械故障
繞組松動損壞線圈的絕緣，侵蝕線圈導線的絕緣漆，導致電暈發生，從而破壞電動機絕緣。
鐵芯損壞導致矽鋼片短路，引起局部渦流和發熱，從而損壞電動機絕緣。
2.2.7匝間短路
匝間短路導致定子線圈過熱和電流不平衡，從而引起局部和不均衡發熱，降低出力并最終導致接地故障，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
軸承故障有一組獨特的故障頻率，據此可識別軸承問題。在電流頻譜中，這些故障頻率峰值的存在指示軸承故障（內圈、外圈、滾動體或保持架），劣化的程度根據這些峰的幅值大小評估。
3、結論
在生產現場不用停機就可以進行電動機測試，借助專家系統軟件基本實現了對電動機性能狀況的自動分析、診斷。由于電動機電流被任何引起負荷波動或沖擊的因素所調制，電流頻譜分析還可用于檢測被驅動設備故障問題，該項技術除了應用于交流感應電動機外，還可直接應用于發電機、同步電動機、變頻驅動電動機和直流電動機。因此，電流頻譜分析技術的推廣運用必將大大提高設備的管理與維護水平。
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