电动机运行状态监测系统知识分享

兰州理工大学技术工程学院

微机原理及应用

课

程

设

计

班级：焊接工艺与控制工程2班

姓名：史鹏举

学号：09050227

时间：二〇一一年十二月

目录

引言 (3)

1硬件设计 (3)

1.1 信号采集单元 (4)

1.2 I/O单元 (5)

1.3 通讯单元 (8)

1.4 CPU单元 (9)

2 软件设计 (11)

3抗干扰措施 (12)

4结论 (12)

引言

随着电子技术的发展，电动机运行状态监测系统正向基于现场总线的智能型方向发展。电机参数的监测(特别是动态参数的实时监测)可为判别电机运行质量提供不可缺少的数据.我所设计的这种电机运行状态监测系统,是由一台单片机及电机外围电路组成,构成主从方式工作.输入的模拟信号首先送到前置处理部分,再送到差分放大器.采用双端输入单端输出,再经低通滤波器送入A/D转换器,而后进入单片机.单片机的数字量,在LED显示器实时显示。这样就大大提高了参数的监测精度而且加强抗干扰能力。

采用单片机，使外围电路减少，可靠性增强，性价比提高，并具有一下特点:采用空芯电流互感器，电路和分量程放大电路进行电流采样，可提高电流的采样范围，保证大范围的采样，且采样线性度高；根据热容情况判断电动机的过载引起的发热（温度）状态，最大发挥电动机的过载能力；用微处理器可实现实时监测，可在设定时间范围内跳闸保护。

1 硬件设计

电动机运行状态监测系统，用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成，下面

分别对其中的关键部分作简要介绍。

1.1 信号采集单元

电动机运行状态监测系统采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期（称为采样周期）连续循环实时采样被测信号一个完整的波形（对于正弦波只需采样半个周期即可），然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算，从而得到被测信号的真有效值，这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。

信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号，将这些信号转换为单片机可处理的信号。电动机运行状态监测系统中处理三相电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同，现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。

图1 信号采集放大电路

信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二

极管，对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内，A1、A7不起作用，当输入信号超出正常范围（或有脉冲干扰信号出现）时，A1、A7导通，防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路，破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻，将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4，CR7，CR10，CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。

图1中LM324采用双电源供电，这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理，小信号从P1.0输出大信号从P1.1输出。这样处理是因为：电动机保护器要处理的电流范围很宽（要从电动机1倍额定电流到10倍额定电流），分档处理可以提高测量精度。

1.2 I/O单元

开关量输入处理电路如图2所示。电路开关量由IN1～IN7输入，通过光藕后产生IS1～IS7，并行信号IS1～IS7输入到74HC165，通过74HC165将并行信号转换为串行信号传送给CPU。电阻R11～R18起到限流作用保护光耦中的二极管不被损坏。RS1～RS8是上拉电阻与电容CS～CS8配合使用既可以稳定光耦输出电平又可以在上电时对光耦起到保护作用。

图2 开关量输入电路

继电器控制电路如图3所示。JDQ1～JDQ4与CPU连接，三极管QJ11～QJ14的供电电压是+5V，三极管QJ1～QJ4的供电电压是+24V。现以QJ11，QJ1这路控制电路来说明电路工作原理，当CPU输出高电平时三极管QJ11不导通，OUT11不会输出电流光藕不会导通，JT1也输出高电平，QJ1不会导通继电器不会动作。当CPU输出低电平时三极管QJ11导通，OUT1输出高电平使光耦导通， JT1变为低电平，三极管QJ1导通OUT1输出低电平使继电器发生动作。图3中二极管DJ1～DJ4作为继电器续流二极管。

1电动机的故障、异常运行状态及保护方式

电动机的故障、异常运行状态及保护方式 在电力生产和工矿企业中，大量地使用电动机。发电厂厂用机械大部分用的是异步电动机，但厂用低速磨煤机、大容量给水泵以及水泵房循环水泵等则采用同步电动机。以下介绍的内容主要以异步电动机为主。电动机的安全运行对确保发电厂以至整个工业生产的安全、经济运行都有很重要的意义，因此应根据电动机的类型、容量及其在生产中的作用，装设相应的保护装置。但是，由于实际使用的电动机数量很多，且大部分为中、小型，因而不可能在每一台电动机上都配置性能完善的保护装置，故在进行电动机保护配置时，除考虑继电保护的四个基本要求外，还应该从技术、经济上衡量，力求简单、可靠。 电动机的主要故障有定子绕组的相间短路、单相接地以及同一相绕组的匝间短路。 电动机发生相间短路故障时，不仅故障的电动机本身会遭受严重损伤，同时还将使供电电压显著下降，影响其他用电设备的正常工作，在发电厂中甚至可能造成停机、停炉的全厂停电事故。因此，对电动机定子绕组及其引出线的相间短路，必须装设相应的保护装置，以便及时地将故障电动机切除。通常，对于容量在75kW及以下的低压小容量电动机，可采用熔断器或低压断路器(自动空气开关)的短路脱扣器作为相间短路保护；容量较大的高压电动机，则装设由电磁型电流继电器或感应型电流继电器构成的电流速断作为相间短路保护；当电动机的容量在2000kW以上，或者很重要但电流速断灵敏度不能满足要求时，若具有六个引出线，可装设纵差保护。 单相接地对电动机的危害取决于供电网络中性点的运行方式。对于380／220V的低压电动机，其电源中性点一般直接接地，故发生单相接地时，将产生很大的短路电流，因而也应尽快切除，故应该装设快速动作于跳闸的单相接地保护。为了简化，一般由相间保护采用三相式接线即可；灵敏度不能满足要求的重要电动机，才考虑采用零序保护。而对于3—10kV 的高压电动机，由于所在供电网络属于小电流接地系统，电动机单相接地后，只有电网的电容电流流过故障点，其危害一般较小。《规程》规定，当接地电容电流大于5A时，应装设接地保护，当接地电容电流大于10A时，保护一般作用于跳闸。 同一相绕组的匝间短路将破坏电动机运行的对称性，并使故障相的电流增大，增大的程度与被短路的匝数有关，最严重情况为一相绕组全部被短接，此时电动机可能被损坏。但由于目前尚未找到既简单又性能完善的方法反应匝间短路，因此在电动机上一般不装设专用的匝间短路保护。 电动机的异常运行状态主要是各种形式的过负荷。引起电动机过负荷的原因有：所带机械负荷过大；电源电压或频率下降而引起的转速下降；一相断线造成两相运行；电动机启动和自启动时间过长等等。长时间的过负荷将使电动机绕组温升超过允许值，使绝缘老化速度加速，甚至发展成故障。因此，根据电动机的重要程度、过负荷的可能性以及异常运行状态等情况，应装设相应的过负荷保护作用于信号、自动减负荷或跳闸。具体配置情况如下：容量在100kW及以下的低压电动机，可利用磁力启动器中的热继电器或低压断路器中的热脱

电动机运行状态监测系统

兰州理工大学技术工程学院 微机原理及应用 课 程 设 计 班级：焊接工艺与控制工程2班 姓名：史鹏举 学号：09050227 时间：二〇一一年十二月

目录 引言 (3) 1硬件设计 (3) 信号采集单元 (4) I/O单元 (5) 通讯单元 (8) CPU单元 (9) 2 软件设计 (11) 3抗干扰措施 (12) 4结论 (12)

引言 随着电子技术的发展，电动机运行状态监测系统正向基于现场总线的智能型方向发展。电机参数的监测(特别是动态参数的实时监测)可为判别电机运行质量提供不可缺少的数据.我所设计的这种电机运行状态监测系统,是由一台单片机及电机外围电路组成,构成主从方式工作.输入的模拟信号首先送到前置处理部分,再送到差分放大器.采用双端输入单端输出,再经低通滤波器送入A/D转换器,而后进入单片机.单片机的数字量,在LED显示器实时显示。这样就大大提高了参数的监测精度而且加强抗干扰能力。 采用单片机，使外围电路减少，可靠性增强，性价比提高，并具有一下特点:采用空芯电流互感器，电路和分量程放大电路进行电流采样，可提高电流的采样范围，保证大范围的采样，且采样线性度高；根据热容情况判断电动机的过载引起的发热（温度）状态，最大发挥电动机的过载能力；用微处理器可实现实时监测，可在设定时间范围内跳闸保护。 1 硬件设计 电动机运行状态监测系统，用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成，下面分别对其中的关键部分作简要介绍。

信号采集单元 电动机运行状态监测系统采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期（称为采样周期）连续循环实时采样被测信号一个完整的波形（对于正弦波只需采样半个周期即可），然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算，从而得到被测信号的真有效值，这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。 信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号，将这些信号转换为单片机可处理的信号。电动机运行状态监测系统中处理三相电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同，现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。 图1 信号采集放大电路 信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管，对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内，A1、A7不起作用，当输入信号超出正常范围（或有脉冲干扰信号出现）时，A1、A7导通，防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路，破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻，将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4，CR7，CR10，CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。 图1中LM324采用双电源供电，这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理，小信号从输出大信号从输出。这样处理是因为：电动

电机学答案

电机学专升本学习指南 一、选择题 1、单相变压器5=N S kVA ，110/220/21=N N U U V ，将它改接为110/330V 的自耦变压器后，其容量为（ C ）。 (A)5kVA (B)10kVA (C) (D)15kVA 2、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（ A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载时的线电压 (D) 负载相电压 3、一台50Hz 的三相异步电动机，额定转速为720 r/min ，则电动机的同步转速为（A ）r/min (A) 750 (B) 720 (C) 600 (D) 1000 4、单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为（ A ） (A) 正弦波 (B) 尖顶波 (C) 平顶波 (D) 方波 5、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载是的线电压 (D) 额定负载是的相电压 6、当异步电动机转速下降时，转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速（ C ）。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不定 7、在电源电压不变的情况下，增加二次绕组匝数，将二次侧等效到一次侧，则等效电路的励磁电抗m X 和励磁电阻m R 将（ C ） (A) 增大，减小 (B) 减小，不变 (C) 不变，不变 (D) 不变、减小 8、异步电动机空载电流比同容量变压器大，其原因是（ C ）。 (A) 异步电动机的损耗大 (B) 异步电动机是旋转的 (C) 异步电动机气隙较大 (D) 异步电动机漏抗较大 9、频率不变的条件下，变压器一次电压超出额定电压时，（ D ） (A) 励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (B) 励磁电流将减小，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (C) 励磁电流将增大，铁芯损耗减小，励磁电抗增大 (D )励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗减小 10、一台变比为10=k 的变压器，从低压侧做空载试验，求得二次侧的励磁阻抗标幺值为16，则一次侧的励磁阻抗标幺值是（ A ） (A)16 (B)1600 (C) (D)160 11、三相感应电动机等效电路中的附加电阻上所消耗的电功率应等于（ D ） (A) 输出功率 (B) 输入功率 (C) 电磁功率 (D) 总机械功率 12、变压器一次侧接额定电压，二次侧接纯电阻负载，则从一次侧输入的功率（ C ） (A) 只含有有功功率 (B) 只含有感性无功功率 (C) 既含有有功功率又含有感性无功功率

相异步电动机在各种运行状态下的机械特性

三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性 一、实验目的 了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。 二、预习要点 1、如何利用现有设备测定三相线绕式异步电动机的机械特性。 2、测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。 3、如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。 三、实验项目 1、测定三相线绕式转子异步电动机在R S=0时，电动运行状态和再生发电制动状态下的机械特性。 2、测定三相线绕转子异步电动机在R S=36Ω时，测定电动状态与反接制动状态下的机械特性。 3、R S=36Ω，定子绕组加直流励磁电流I1=0.36A及I2=0.6A时，分别测定能耗制动状态下的机械特性。 四、实验方法 1 2、屏上挂件排列顺序 D34-2、D51

图6-2 三相线绕转子异步电动机机械特性的接线图 3、R S=0时的反转性状态下机械特性、电动状态机械特性及再生发电制动状态下机械特性。 (1)按图6-2接线，图中M用编号为DJ17的三相线绕式异步电动机，U N=220V,Y接法。MG用编号为DJ23的校正直流测功机。S1、S2、、S3选用D51挂箱上的对应开关，并将S1合向左边1端，S2合在左边短接端（即线绕式电机转子短路），S3合在2'位置。R1选用R2的180Ω阻值加上R3、R5上四只900Ω串联再加R 上两只1300Ω并联共4430Ω阻值，R2选用R1上1800Ω阻值，R S选用MET01电源控制屏R7上36Ω的电阻，R3暂不接。直流电表A2、A4的量程为5A，A3量程为200mA，V2的量程为500V，交流电表V1的量程为500V，A1量程为3A。 (2)确定S1合在左边1端，S2合在左边短接端，S3合在2'位置，M的定子绕组接成星形的情况下。把R1、R2阻值置最大位置，将控制屏左侧三相调压器旋钮向逆时针方向旋到底，即把输出电压调到零。 (3) 检查控制屏下方“直流电机电源”的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开位置。接通三相调压“电源总开关”，按下“启动”按钮，旋转调压器旋钮使三相交流电压慢慢升高，观察电机转向是否符合要求。若符合要求则升高到U=110V，并在以后实验中保持不变。接通“励磁电源” ，调节R2阻值，使校正直流测功机的励磁电流为校正值100mA并保持不变。 （4）接通控制屏右下方的“电枢电源”开关，在开关S3的2'端测量校正直流测功机的输出电压的极性，先使其极性与S3开关1'端的电枢电源相反。在R1阻值为最大的条件下将S3合向1'位置。 （5）调节“电枢电源”输出电压或R1阻值，使电动机M的转速下降，直至n为零，再把R1的R3、R5上四个900Ω串联电阻调至零后用导线短接，继续减小R1阻值或调高电枢电压使电机反向运转，直至n=-1300r/min为止。然后增大电阻R1或者减小校正直流测功机的电枢电压使电机从反转运行状态进入堵转然后进入电动运行状态，在该范围内测取电机MG的U a、I a、n及电动机M的交流电流表A1的I1值，将

高压电动机的保护一般有以下几种

高压电动机的保护一般有以下几种：速断保护、过负荷保护、起动时间过长保护、堵转保护、两段式负序过流保护、反时限负序过流保护、低电压保护、过电压保护、接地保护等。 电流速断保护反映的是电动机的定子绕组或引线的相间短路而动作。动作时限可整定为速断（无延时）或带较短的延时（一般为零点几秒）。其整定值应躲过电动机的起动电流。在电动机运行时任一相电流大于整定值，电流速断保护动作即动作于跳闸。 电动机起动时间这个参数一般是由电机厂家提供，然后设计人员根据厂家提供的电动机的几个参数来计算电动机的各个保护定值（一般计算定值需要由厂家提供以下几个参数：电动机的额定电流、额定功率、起动电流倍数、起动时间和铭牌上的其它参数等）。 起动时间过长保护的定值由设计给出，为一个电流定值，和一个动作于跳闸的延时时间。综保装置这样判断电动机是否为起动过程阶段：起动前电流为零，合上断路器后，电流瞬间增大，随着电动机转速的升高，电动机的电流逐渐减小，当电动机到额定转速后，电动机的电流也稳定在额定电流的附件（一般低于额定电流）。综保装置根据电流特征来判断电动机的状态。电动机的电流小于0.1倍的额定电流时，认为电动机处于停止状态。当从一个时刻t1（合上断路器那一时刻）开始，电动机电流从无到有，装置即认为电动机进入了起动状态。当电流由大变小，并稳定在t2时刻（额定电流附近），则认为电动机已经进入稳定运行状态。起动时间过长保护是在电动机起动过程中对电动机进行保护。而在电动机运行过程中，装置自动将起动时间过长保护退出。当在电动机起动过程中，任一相电流大于整定值，起动时间过长保护即经过延时而动作于跳闸相电流速断保护 1）速断动作电流高值Isdg Isdg = Kk / Ist 式中，Ist：电动机启动电流（A） Kk：可靠系数，可取Kk = 1.3 2）速断电流低值Isdd Isdd可取0.7~0.8Isdg，一般取0.7Isdg 3）速断动作时间tsd 当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取tsd =0.06s，当电动机回路用FC做出口时，应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。 4、电动机启动时间tqd 按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。 修正：Isdg = Kk* Ist Pe=710KW，COS=0.8，CT：150/1A，零序：100/1A，启动时间按18S (CT变比要按照实际变比，有的二次侧可能是5A的，自己换算一下） 速断 躲过电机启动电流： Ie=710/(0.8×√3×6.3)=81.3A Izd=Kk×I_qd=(1.5×6×81.3)/150=4.9A

异步电动机启动过程分析

交流调速专题报告二 学号082911xx 姓名张XX 班级电气08xx

异步电动机启动过程分析 张XX （北京交通大学电气工程学院，北京100044） 摘要：随着异步电动机作为重要的动力设备在社会各行各业的广泛应用，研究三相鼠笼式异步电动机在各种起动方式下的起动性能就显得尤为重要。为获得较好的起动效果，在对笼型异步电机进行深入分析的基础上，利用Matlab中的Simulink仿真工具对异步电动机的直接起动、降压起动、V/f比控制起动方式进行动态仿真。通过对起动过程中电机的定子电流、起动转矩和转子转速进行检测，得出各种起动方式下电流—时间、转矩—时间、转速—时间和转矩—转速的特性曲线，从而比较不同起动方式的起动性能优劣。异步电动机变频起动后，使起动电流大大减小，起动时对电网的冲击效应较小，并且使异步电动机起动转矩尽可能大，缩短了起动时间，从而克服了传统起动的弊端。 关键字：直接起动；降压启动；V/f比控制起动；笼型异步电机 Abstract: With the induction motor as an important power equipment widely used in all walks of life, research phase squirrel cage induction motor start-up mode in a variety of starting performance is particularly important. In order to obtain good starting results, in the cage induction motor in-depth analysis, based on the use of Matlab Simulink simulation tools for asynchronous motor direct starting, reduced voltage starting, V / f ratio control method for starting the dynamic simulation. Through the process of starting the motor stator current, starting torque and rotor speed testing, come under a variety of ways starting current - time, torque - time, speed - the time and torque - speed characteristic curves to compare the different starting way of starting performance of the pros and cons. After induction motor variable frequency start, so that greatly reduce the starting current, starting at a

电动机四象限运行

电机四象限运行 1、什么是单象限和4象限？ 以电动机的转速为纵座标轴，以转矩为横座标轴建立的直角坐标系，用来描述电动机的四种运转状态，即正向电动，回馈发电制动，反接制动，以及反向电动四种运转状态。每一种状态的机械特性曲线分别在直角坐标系的四个象限。如果装置只能满足电动机的电动运转状态，那么它就是单象限的。如果装置驱动在电动状态时，能够从电动状态进入第二象限运行，也能从电动状态进入第四象限运行，那么装置是四象限的。单象限装置只能正向电动，或反向电动，不能从电动运行进入再生发电运行。 左半部是众所周知的可逆变频器原理图，各位同行一看便知。而右半部分电机分别处于四象限运行的转矩方向和转速方向（也是旋转方向）图。现简单分析如下： 当电机通常是处于处于第一象限运行，我们称其为正转（顺时针反向）电动状态，电动机通过变频器以不同的转速从电网吸收电能，并将其转换为机械能。电动机的电动转矩和旋转反向一致，也是顺时针方向。负载机械转矩和电动机电动转矩相反，当电动转矩大于负载转矩时，电动机升速，当电动转矩等于负载转矩时，电机匀速运转。 当我们电机处于某一转速运行在第一象限运行时，当变频器的给定频率突然变小，不管变频器的减速参数如何设定，只要是频率下降减速度大于电动机带负载的惯性减速速率，那么电机由电动状态变为发

电状态，它将机械动能通过逆变模块的续流二极管并由制动单元控制向制动电阻放电，将机械能通过制动电阻发热耗掉，这时电机运转方向仍为正转（顺时针），而电机的电动转矩方向和第一象限相反，也就是和转动方向相反（逆时针），电动机对机械负载起制动作用，使得电机运转减速度加快。我们称其为发电能耗制动状态，如果具有回馈制动单元的话，它可以将机械能通过回馈制动单元向电网回馈。 第三象限和第一象限过程相同，只不过电动转矩和旋转方向分别相反。而第四象限和第二象限过程相同，也只不过是电动转矩和旋转方向分别相反。2、关于控制器的象限和电机的象限： 单象限：能量只能单向流动。 四象限：能量可以双向流动。 电机和变频器都有自己的象限，不要搞混了。 *电机的单象限运行，指电机电动运行。四象限指发电运行。*变频器的单象限运行，指能量从电网进入变频器。四象限指能量还

电机振动在线监测系统解决方案上课讲义

钛能科技根据多年来的状态监测实践，针对电机故障研发出了一套电机振动在线监测系统解决方案，对全面推动我司电机状态监测工作深入开展发挥了重要作用。 1.引言 电机是现代工业生产中的重要电气设备，是现代工业生产的重要物质和技术基础，广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各个行业。各种电机设备的技术水平和运行状况是影响一个工业企业各项经济技术指标的重要因素，电机故障会对企业生产运营造成严重影响。一般说来，电机故障约有60%-70%是通过振动和由振动辐射出的噪声反映出来的，因此现场应用中，振动监测技术是应用比较普遍的故障诊断方法。 电机振动主要由电枢不平衡、电磁力、轴承磨损、转轴弯曲和安装不良使电机与负载机械的轴心线不对中或倾斜等原因引起的。电机振动三个基本参数，分别是振幅、频率和相位。其中振幅可用位移、速度和加速度来表示。在测量过程中我们一般对高频故障（如滚动轴承、齿轮箱故障等）或高速设备进行测量时，应选加速度为参考量；在对低频故障（如不平衡、不对中等）或低速设备测量时，应选位移为参考量；而在进行振动的总体状态测量时，选速度为参考量。电机振动大小必须要满足国家的电机振动标准，否则会造成很严重的后果。 要做好电机振动的监测诊断，首先要对诊断对象做全面的了解以及必要的机理分析，比如:机器的结构和动态特性（齿轮与轴承规格、特征频率等），机器的相关机件连接情况（如动力源、基座等），机器的运行条件（如温度、压力、转速）及维修技术（如故障、维修、润滑、改造），异常振 动的形态和特性。 2.解决方案 2.1方案概述 钛能科技根据已有的技术规范，在对钢铁、石化、水泥客户广泛深入调研的基础之上，结合自身多年来的技术积累，精心开发了电机振动在线监测系统，受到了客户的肯定和好评。 钛能科技电机振动在线监测系统依托先进的物联网传感技术，通过测定电机设备特征参数（如振动加速度、速度、位移等），计算并存储设备的运行参数，自动生成日数据库、历史数据库及报警库。将特征参数值与设定值进行比较，来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态，设备一旦出现异常或者故障，及时报警通知运行管理人员。尽可能多的采集故障信息，从而获得设备的状态变化规律，预测设备的运行发展趋势，帮助用户查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，

电机检测系统简要方案

电机故障检测系统简要方案 电机的运行状态关系到安全发电的稳定运行，实施预防维修是电厂电机维护的基本要求，预防维修是全过程对设备进行动态管理，即在设备运行阶段以点检为核心的一种管理模式，应用这种管理模式，将有效地防止“过维修”或“欠维修”，给出设备的预警维修周期，减少设备的故障突发生率，大大降低设备维护费用，甚至几乎把安全提到100%。 电机电气类诊断和健康监测是每个电厂电机设备安全稳定运行的关键，也是设备管理者关注重点，根据EPRI（美国电力委员会）的报告：电机故障的53%源于机械原因，47%源于电气原因。其中，37%源于定子绕组，10%源于转子，如铸件缺陷导致的不平衡气隙、断条等。 按电机本体故障机外在因素区分： 电机过载造成电机故障占24%；受潮占17%；润滑不良或者密封不良占20%；粉尘污染6%;绝缘老化仅仅占5%（这是对地或者相与相短路而言）；轴承失效占12%；不可抗拒的故障占6%而已。发电行业的各类电机，同样存在着相应的故障类型，电机的故障类型，按照检修部门和检修重点不尽相同。但是归结一点，电机的故障类型主要还是分为两大类：1类：电机绕组问题。（定子、转子）的匝间短路 2类：电机转子断条故障，以及定转子气隙问题。（鼠笼牵引电机） 3类：电机在线运行故障，主要涉及包括轴承寿命在内的相关机械负载问题。 电机智能故障分析系统，由西马力公司提供，专门研究现场电机各类故障诊断和预防工作，技术历史悠久。电机综合故障诊断系统适用于电厂发电行业各类发电机、辅助电机综合检测。近20年来一直被国内各大企业指定电机维护的设备，并参考基准设立为电机质量校核。 1、传统电机故障检测系统： ●直阻测量：沿用上世纪70、80年代的直阻测量————技术陈旧、手段简单。 ●绝缘测试：摇表，双桥，万用表，————设备功能简单，故障分析有限。 ●高压试验：耐压试验/泄漏电流/吸收比/极化指数，————设备笨重，只能在 试验台检测。 ●试验指标：更多的停留在简单的评价绝缘好坏，————只能模糊评价一个指标：好？ 坏？ 设备好坏的状态级别？哪方面的故障问题？还能坚持多久不能给出量的指

异步电动机几种启动方式的介绍

异步电动机几种启动方式的介绍 电动机作为重要的动力装置,已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。直流电动机其调速在过去一直占统治地位,但由于本身结构原因,例如换向器的机械强度不高,电刷易于磨损等,远远不能适应现代生产向高速大容量化发展的要求。而交流电动机,特别是三相鼠笼式异步电动机,由于其结构简单、制造方便、价格低廉,而且坚固耐用,惯量小,运行可靠等优势,在工业生产中得到了极广泛的应用,也正在发挥着越来越重要的作用。 1 软启动的现状与各种启动方式的比较 交流电动机和直流电动机相比存在许多优点,但当异步电机在起动过程中又有许多弊病。所谓起动过程是在交流传动系统中,当异步电动机投入电网时,其转速由零开始上升,转速升到稳定转速的全过程。 如不采用任何起动装置的情况下,直接加额定电压到定子绕组起动电动机时,电机的起动电流可达额定电流的4倍～8倍,其转速也在很短时间内由零上升到额定转速。同时三相感应电动机起动时的转矩冲击较大,一般可达额定转矩的2倍以上。起动时过高的电流一方面会造成严重的电网冲击,给电网造成过大的电压降落,降低电网电能质量并影响其他设备的正常运行。而过大的转矩冲击又将造成机械应力冲击,影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命。因此,通常总是力求在较小的起动电流下得到足够大的起动转矩,为此就要选择合适的起动方法。在选择起动方法时可以根据具体情况具体要求来选择。 对三相鼠笼式异步电动机的起动电流的限制,通常有定子串接电抗器起动、Y-△起动、自藕变压器降压起动、延边三角形起动。而对绕线式交流电动机,常采用转子串接频敏变阻器起动、定子串电阻分级起动。这些传统的起动方法都存在一些问题。 (1)定子串接电阻起动:由于外串了电阻,在电阻上有较大的有功损耗,特别对中型、大型异步电动机更不经济,因此在降低了起动电流的同时,却付出了较大的代价,即起动转矩降低得更多,一般只能用于空载和轻载。 (2)Y—△起动:Y—△起动方法虽然简单,只需一个Y—△转换开关。但是Y—△起动的电动机定子绕组六个出线端都要引出来,对于高电压的电动机有一定的困难,一般只用于380V电动机。 (3)自耦变压器降压起动:自耦变压器降压起动,与定子串接电抗器起动相比,当限定的起动电流相同时,起动转矩损失的较少;比起Y—△起动,有几种抽头供选用比较灵活,并可以拖动较大些的负载起动。但是自耦变压器体积大,价格高,也不能拖动重负载起动。

电动机的状态监测在实际生产中的应用

要求: 1、第二部分中应结合所给图一、二、三分别对三种维修方式进行简要的文字说明，并对tm、T、cp、cf等代号加以注明。 2、各波形图须编号、配名，并在文中提及。 3、图4中的“√”指什么，“×”指什么，“”指什么，表中的纪录和累计补油或检修间隔的数字有多处不对应，是否有误？。 4、修改后全文发email至本邮箱，并注明“电动机的状态监测在实际生产运行中的应用”修改稿。 5、如文章有自行修改的内容（作者更改、内容删减等），请用红笔特别注明或通知编辑部。 正文: 电动机的状态监测在实际生产 运行中的应用 电动机的状态监测在实际生产 运行中的应用 内容摘要：电动机是化工及各行业中最常用的动力驱动设 备，它的运行是否正常直接关系到各生产装置的 正常平稳运行。而在很多企业，对电动机的状态 监测则没有一个行之有效的管理方案。我们经过 多年的实践，得出了一套行之有效的电动机状态 监测管理制度及技术支持方案，和大家进行交 流。 关键词：电动机、状态监测、运行、监测仪器 一、前言 在各厂普遍执行的一般是定期检修电动机，这种方案检修时间

长，材料消耗大。大家都知道现在一般的化工企业都追求经济效益最大化，一般2-3年才安排大检修一次，而且检修时间控制的很短。对于电气设备的检修方面来说，在检修期间，各种操作技术改造等工作已经将检修时间充满，根本无法实现电动机在检修期内大面积的检修。加之许多电动机在大检修的检修过程中并未发现轴承损坏，这样检修就造成人员和材料的浪费。 二、检修方案分析 现在的电动机检修方案都归结为以下三种：定期预防维修方式、事后维修方式、预知维修（状态维修）方式。 如何合理的检修，并节约费用呢？ （一）、定期预防维修方式 图一：定期预防维修的特点和界限 从上图可以看出：定期检修的检修周期在不同负荷及生产状况下很难确定。很难预防故障及节约成本。 （二）、事后维修方式。

异步电动机的安全运行简易版

In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 异步电动机的安全运行简 易版

异步电动机的安全运行简易版 温馨提示：本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 异步电动机是工农业生产中最常见的电气 设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中 电动机消耗的电能占能耗量的６０％以上，其 中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简 单、容易制造、运行可靠、坚固耐用、便于维 护和检修。为了保证异步电动机的安全运行， 电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全 运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评 估，做到尽可能及时发现和消除电动机的事故 隐患。 １异步电动机选用原则 为生产机械选择合适的电动机，包括确定

电动机的额定电压、额定转速、结构形式和额定容量等，主要应考虑以下３个方面的问题：（１）符合电源电压条件。要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。 （２）在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械的要求。电动机的结构形式应适应周围环境条件的要求。 （３）正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质应与其持续、间断的规律相适应，选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，会造成它的各部分过载、过热且使得温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用且使得效率和功率因

电机学专升本答案

电机学专升本答案

电机学专升本学习指南 一、选择题 1、单相变压器5=N S kVA ，110/220/21=N N U U V ，将它改接为110/330V 的自耦变压器后，其容量为（ C ）。 (A)5kVA (B)10kVA (C)7.5kVA (D)15kVA 2、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（ A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载时的线电压 (D) 负载相电压 3、一台50Hz 的三相异步电动机，额定转速为720 r/min ，则电动机的同步转速为（A ）r/min (A) 750 (B) 720 (C) 600 (D) 1000 4、单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为（ A ） (A) 正弦波 (B) 尖顶波 (C) 平顶波 (D) 方波 5、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载是的线电压 (D) 额定负载是的相电压 6、当异步电动机转速下降时，转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速（ C ）。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不定 7、在电源电压不变的情况下，增加二次绕组匝数，将二次侧等效到一次侧，则等效电路的励磁电抗m X 和励磁电阻m R 将（ C ） (A) 增大，减小 (B) 减小，不变 (C) 不变，不变 (D) 不变、减小 8、异步电动机空载电流比同容量变压器大，其原因是（ C ）。 (A) 异步电动机的损耗大 (B) 异步电动机是旋转的 (C) 异步电动机气隙较大 (D) 异步电动机漏抗较大 9、频率不变的条件下，变压器一次电压超出额定电压时，（ D ） (A) 励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (B) 励磁电流将减小，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (C) 励磁电流将增大，铁芯损耗减小，励磁电抗增大 (D )励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗减小 10、一台变比为10=k 的变压器，从低压侧做空载试验，求得二次侧的励磁阻抗标幺值为16，则一次侧的励磁阻抗标幺值是（ A ） (A)16 (B)1600 (C) 0.16 (D)160 11、三相感应电动机等效电路中的附加电阻上所消耗的电功率应等于（ D ） (A) 输出功率 (B) 输入功率 (C) 电磁功率 (D) 总机械功率 12、变压器一次侧接额定电压，二次侧接纯电阻负载，则从一次侧输入的功率（ C ） (A) 只含有有功功率 (B) 只含有感性无功功率 (C) 既含有有功功率又含有感性无功功率

电机运行状态在线综合监测系统的研究与构建

电机运行状态在线综合监测系统的研究与构建 【摘要】电机运行状态在生产线安检中是重点监测对象，传统采用人工离线方式定期巡检。本文应用传感设备检测状态信号，现场总线传输数据，组态软件采集管理数据的方法实现了电机运行状态的在线监测。通过实时监测电机运行状态，及时诊断设备故障并维修设备，避免经济损失，保证生产安全稳定。 【关键词】电机;在线监测;专家系统;冗余 一、引言 针对鲍店煤矿选煤厂电动机的运行环境，为减少事故，降低能耗，确保安全生产，运用测控技术、计算机技术、网络通信技术等方法，对重要关键设备的电动机进行在线监测技术研究与应用。在设备不停机的情况下通过对电动机的三相电压、电流、温度、振动等参数进行实时在线监测，对采集的参数数据进行算法分析，以信息融合理论来综合判断其运转是否正常，有无异常与劣化征兆。通过对监测数据的分析处理，实现能耗评估，设备故障报警、检修预警等功能，以便提前制定采取针对性措施来控制和防止事故的发生，从而避免设备突发性故障造成的设备损坏以及停工停产等巨大损失，减少计划维修所造成的一些浪费，不断提高设备完好率与使用率，从而实现对电机的综合监控及保护。 二、系统设计方案 电机在线监测网络拓扑图见图1，为增加系统可靠性，采用冗余设计方案，主从设备互为备份自动切换。在选煤厂原煤车间生产线上，选取16台重要关键设备电机和2个分级筛作为重点监测对象，主要监测电机三相电压、三相电流、功率、电量、温度、振动等运行状态参数。电压和电流互感器检测电机三相电信号，经三相电参数模块计算出各个电参数并通过RS485总线传送到串口服务器。串口服务器通过以太网交换机向电机综合监测系统提供各个电参数模块的数据。温度传感器检测电机温度，经温度变送器输出模拟信号到信号隔离器。振动传感器检测分级筛振动，经振动模块输出模拟信号到信号隔离器。信号隔离器输出模拟信号到西门子PLC。PLC计算温度和振动值并通过以太网交换机向电机综合监测系统提供温度和振动数据。综合监测系统实时采集存储电机运行数据，并进行处理分析，监测运行状态，判断故障报警。 图1 电机在线监测网络拓扑图 三、监测技术方法 1.电机电参数检测 鉴于配电柜空间不足等实际情况，为方便安装，电机电流信号检测采用开启式电流互感器，其变比根据每台电机的功率进行选择，输出量程5A。电机电压

论述电机安全运行状态监测系统的应用 尹训广

论述电机安全运行状态监测系统的应用尹训广 发表时间：2018-05-30T08:59:38.563Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：尹训广 [导读] 摘要：近年来，电机安全运行状态监测系统的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。 （南山集团有限公司山东龙口 265713） 摘要：近年来，电机安全运行状态监测系统的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了影响风电机组安全运行的因素，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面提出了风电机组安全运行管理措施，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。 关键词：电机；安全运行；状态监测系统；应用 1前言 作为一项实际要求较高的实践性工作，电机安全运行状态监测系统的应用有着其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对电机安全运行状态监测系统的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其在实际应用中的最终整体效果。 2概述 作为风电场的关键设备，风电机组的可靠性与安全性关系到电力的稳定正常供应，而风电机组本身就是复杂的系统，由多种电器机械控制组件构成，其中任意组件出现故障都可能会影响到整体。风电机组在运行过程中，除了内部因素影响，还会受到外部自然环境的影响。为了确保风电机组运行安全，就必须要提升其可靠性，可以通过对运行状态进行实时监测，对潜在故障进行诊断，对未来情况进行判断，在综合各方面的基础上提出预防的措施。 3影响风电机组安全运行的因素 影响风电机组安全运行的因素包括多个方面，如施工质量、基础设备质量、土建工程、保护回路可靠性、运维工作的专业性、管理制度的健全性、人员安全操作等。 首先，就机械因素来讲，风电机组中连接螺栓较多，比如发电机连接螺栓、叶片连接螺栓、机舱连接螺栓、叶轮连接螺栓。除了这些主要连接部件的螺栓之外，导流罩、支架、机舱连接螺栓等。可靠及高质量的连接螺栓能够避免在运行过程中，因为机械连接松动产生断裂、变形、振动。风电机组在吊装工作结束后，需要对连接螺栓、栓力矩值进行核对，确保其能满足工作要求。在首次投入運行，运行时间达到500h后，需要进行全面检修工作。检修工作对于液压扳手、螺栓力矩都有一定要求。除了设计与施工工作之外，机组安全运行与机组维护检修工作密不可分，风电机组检修工作包括了500h检修，检修工作需要对机组紧固螺栓进行严格检查，并对相关运动部件进行润滑维护。机械设备中，零件会由于摩擦而导致报废，做好润滑工作能够有效降低设备能耗，设备机械性能也能得到提升，使用寿命能够得到延长，维护成本能够大大降低。风电机组润滑部分主要包括变桨系统、偏航系统、发电机轴承等，工作人员需要定期对运动系统进行检查维护，排查设备隐患，做好润滑工作，保障部件寿命。风电设备所处的环境通常比较恶劣，比如高温、风沙、雨雪、冰冻等因素会对其造成影响。为了确保风电机组的设计使用寿命，需要开展防腐工作，防腐工作对象包括机舱、塔架、螺栓、叶轮、防腐工作开展需要依据相关标准进行。 其次是电气因素。设备运行的稳定情况，从一定程度上来讲，与绝缘性能有关，母排间绝缘、线路间绝缘出现问题可能会造成被击穿现象。如果绝缘防护工作不到位，在击穿过程中，可能会造成火灾，在复杂的环境条件下长期运行，需要对柜内电击穿、热击穿、电化学击穿等做重点防护。绝缘性能会受到潮湿度、机械力、局部放电、温度、电场均匀程度等因素影响，在设备选择时需要对其性能进行判断。设备在接线过程中要严格依据标准进行操作，比如，接线端子与电缆连接不牢固，在外部力量或者受到震动的作用下，可能会导致电线松脱或者是接触不良。严重时，可能会造成火灾或者是漏电事故，虚接则会导致电阻过大，长时间运行容易引起过热，而接触不良则不能形成回路，可能导致伤人事故或者是器件损坏。机组在调试与安装阶段，应该严格执行接线工艺，电缆安排应该利于维护工作开展，远离移动旋转部件，避免摆动悬挂。元器件应该及时进行维护，设备包含了多个功能模块，功能模块就是由无数的电子元件构成，设备的正常运行与电子元件的可靠有密切关系。设备在出现问题时会出现异常，工作人员在工作中需要细心认真，及时发现并查找原因，做好设备巡检与维护工作，对监测数据进行科学细致分析，确保能够在设备受到影响前开展相应的处理与维护工作，从而提升机组的稳定性。 最后是环境因素。环境因素包括了环控装置的良好性，对不同的运行环境进行专项设计，考虑到环境温度、湿度、海拔等因素，设计并采用与之相对的设备，比如，低风速型机组低温型机组、高海拔结束、高温型机组、沿海型机组等，确保能够满足特殊环境的需要。 4风电机组安全运行管理措施 建立健全规章制度。制度是工作开展的前提与依据，为确保风电机组设备能够正常安全运行，需要认真执行贯彻相关法律法规。坚持安全第一，预防为主，综合治理，加强现场安全管理工作。落实生产主体责任，落实生产岗位责任制，完善安全生产管理体系和生产技术规范规程。 确保设备质量。随着经济发展，设备制造行业也在快速发展。由于市场竞争激烈，部分设备建设单位在招标过程中采用的是低价中标模式，而部分企业为了降低制造成本，在材料、工艺、技术方面均未能依据标准开展工作，导致产品整体质量不达标，特别在应用后期，出现多种问题。在设备选购阶段，需要对生产商进行全面评估，包括其生产制造能力、工艺技术水平、管理水平、相关资质等，选择信誉较好的厂商，从而确保设备质量，对后期运行中的风险进行规避。 设备在运行过程中，除了自身影响因素之外，还会受到外部其他因素影响。因此，需要在设备运行过程中，依据相关制度，合理而科学地开展检修维护工作。维护工作可以分为日常维护和定期维护，在特殊条件下，要增加维护检查工作的频率。维护工作的有效开展，需要工作人员具备专业的技能知识和扎实的操作能力，能够有效应对检修维护工作过程中出现的各种问题。除了较为固定的500h检修和半年、全年检修制度外，对特殊关键部件应该制定特殊的维护制度，结合项目的具体应用情况，列出检修清单。 提升工作人员安全意识，建立健全培训制度，提升工作人员素质技能，强化安全意识，使其在工作中不自觉地转化为行动。针对现有的人员配备结构不合理，技术培训缺乏，人才培养与储备机制不健全等问题，要结合到具体问题，有针对性地采取措施。依据工作现实情况，不定期对工作人员开展培训教育，为了确保培训教育结果，需要制定有针对性的考核措施。健全人才培养计划，做好人才队伍梯队搭建工作，合理控制人员流动，对于关键岗位，必须确保工作人员具备资质，持证上岗。 风电机组正常运行与风电设备稳定性与可靠性有密切关系。确保风电机组的安全运行需要从多个方面入手，包括制度、技术、人员、

异步电动机的安全运行

编号：AQ-JS-03454 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 异步电动机的安全运行 Safe operation of asynchronous motor

异步电动机的安全运行 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中电动机消耗的电能占能耗量的６０％以上，其中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简单、容易制造、运行可靠、坚固耐用、便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行，电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评估，做到尽可能及时发现和消除电动机的事故隐患。 １异步电动机选用原则 为生产机械选择合适的电动机，包括确定电动机的额定电压、额定转速、结构形式和额定容量等，主要应考虑以下３个方面的问题： （１）符合电源电压条件。要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。

（２）在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械的要求。电动机的结构形式应适应周围环境条件的要求。 （３）正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质应与其持续、间断的规律相适应，选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，会造成它的各部分过载、过热且使得温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用且使得效率和功率因数降低。 ２异步电动机启动前的准备及检查 电动机在启动前必须先进行外观检查、轴承润滑油脂检查、绝缘检查和空气隙检查。经一般检查或电气试验后，当出现质量可疑或试运转有异常情况时，需进行抽心检查。 （１）新的或停用３个月以上的电动机，使用前应该检查电动机绕组间和绕组对地的绝缘电阻。 （２）检查铭牌所示电压与电路电压是否相等，接法是否正确。 （３）检查电动机的接地装置是否可靠。