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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
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

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

最新设备状态监测管理制度

设备状态监测管理制度 1 目的 为了加强设备状态监测的管理,保证装置安全、稳定、长周期运行,依据国家相关法律、法规制定本制度。 2 范围 本制度规定了设备状态监测管理内容。 本制度适用于本厂设备状态监测。 3 职责 3.1 主管设备管理工作的厂领导,依据《设备管理制度》的管理要求和职责,全面负责设备状态监测的管理工作。 3.2 生产设备技术部职责: 3.2.1 负责甲醇厂设备状态监测工作的归口管理,负责制定甲醇厂设备状态监测的有关制度及实施细则,并监督、检查、考核。 3.2.2 建立甲醇厂设备状态监测管理体系,根据设备分级管理要求,制定不同级别设备的状态监测管理策略。 3.2.3 将状态监测数据进行保存,定期对监测工作进行总结。 3.2.4 负责定期组织监测数据的归纳、整理、分析,了解设备运行状况,为转动设备运行、维护、检修提供依据,对监测发现异常的设备,组织有关人员对故障进行分析并处理。 3.2.5 负责组织状态监测相关技术交流和培训。 3.2.6 负责或参与状态监测系统配置技术方案的设计审查、安装、调试和验收工作。

3.3 各车间职责 3.3.1 负责本单位状态监测的日常管理,制定状态监测计划,落实状态监测责任,做好本单位状态监测管理工作。 3.3.2 负责组织监测数据记录,依据分析结果,评价设备运行状态,对发现的故障征兆,及时组织协调有关单位诊断、处理。 3.3.3 归纳、整理状态监测数据、收集技术资料。 3.4 车间主操作人员职责 3.4.1 严格按照工艺卡片参数操作。 3.4.2 及时通报设备状态监测信息,指导运行和检修。 4 内容 4.1 设备状态监测组织机构(参照设备管理组织机构) 4.2 甲醇厂的大型机组空压机、氧压机、合压机、焦压机、增压膨胀机应逐步建立、完善在线监测系统。 4.3 对已建立的原厂监测系统,应完善诊断系统,按时检查、分析监测数据。 4.4 未建立在线监测系统的转动设备,按照分级管理要求,认真做好离线监测计划,依据“定人员、定设备、定测点、定仪器、定周期、定标准、定路线、定参数”的原则进行状态监测,对监测结果及时进行分析提出运行、维修建议。 4.5 监测发现转动设备异常时,应增加监测频次,必要时采用精密诊断故障进行分析,及时掌握故障的发展趋势,防止事故发生。 4.6 加强状态监测、故障诊断技术培训和交流,定期总结成果和经验,提高状态监测人员的技术素质。 5 相关文件记录

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

建立全面设备状态监测系统3

建立广义设备状态监测系统 摘要: 关键词: 随着技术的飞速发展,生产系统的规模变得越来越大、功能越来越全、各部分关联越来越密切,这对于提高生产率、降低生产成本、提高产品质量起到了积极的作用;但另一方面,设备一旦发生故障,即造成停产、停工,带来的经济损失比过去较低生产水平时要大得多。特别是石油化工企业设备结构复杂、技术难度大、自动化程度高,工作环境具有高温、高压、生产介质易燃、易爆、易腐蚀和生产连续性强等特点。许多关键设备和大型机组一旦发生事故,会给企业生产和产品质量造成难以估量的损失,因此提高设备的可靠性和安全性就变成关键。为保证设备安全、稳定和长周期运行,进一步加强设备故障和设备隐患的动态管理,杜绝重大设备事故的发生,降低设备故障率及停机台次,就提出了搞好设备运行状态监测的要求。 1、设备状态监测 设备状态监测通常是指通过测定设备的某些特征参数(如振动、温度等),检查和确定设备的运行状态,是处于完好状态、良好状态、临界状态还是停机状态。进而可以结合设备的运行历史,对设备可能发生的或已经发生的故障进行预报、分析、判断,确定故障性质、类别、程度、原因、部位,指出故障发生和发展的趋势及后果,提出控制故障发展的措施,通过采取调整、维修、治理的对策消除故障,最终使设备恢复正常状态。 状态监测分主观状态监测和客观状态监测。主观状态监测指操作人员凭借自己的感官,即视觉(Seeing)、听觉(hearing)、嗅觉(Smell—ing)、触觉(Feeling),亦即利用人的目视、耳听、鼻闻、手摸等,对所操作和管辖范围内的设备、管线等进行检查,用人的主观能动性发现其隐患及故障苗头,掌握其状态,以便采取措施对其进行维护或检修。其结果取决于监测人员,因经验不同,所得到的声音、温度或直观感觉也各异。客观状态监测系指利用各种监测仪器、

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

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

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

设备状态在线监测2011年度工作总结

设备状态在线监测2011年度工作总结 在股份公司领导和检修车间领导的支持和指导下,设备状态在线监测不断的茁壮成长,监测员们密切配合,爱岗敬业,恪尽职守,在不断的学习和探索中,积累总结经验,发现设备异常和故障分析的技术日趋成熟,为股份公司设备长周期稳定运行奠定了坚实的基础,在这一年里,提前发现问题,及时反馈设备异常近200余起,再结合各个车间现场操作人员的积极配合,避免了多起设备安全事故近50余起。 现对过去的一年中设备状态在线监测小组的工作收获及工作成绩简要回顾总结如下: 一、设备状态在线监测于2010年10月份成立以来,在这一年里,大家在工作上严于律己,在上班的八个小时中,时刻保持精神状态集中,认真观察在线监控的每台设备的振动趋势,仔细分析每个异常数据的频谱图、时域图、瀑布图。在付班时,也都来到工作岗位对股份公司的近百台的离线检测设备进行测量、分析和诊断工作,通过不断学习,总结,相互交流,共同提高。大家的口头禅:“只要数据异常,肯定有原因”,是信号干扰,是负荷波动,还是设备已出现故障,都会到现场仔细观察,测量设备的每一个测点,尽最大努力保证每个测量数据的准确性、每个故障的及时发现,认真的与现场操作人员沟通,询问近期设备运行状况,再和设

备近期的振动趋势做对照,进而详尽的分析设备的运行状况。当发现设备运行异常时,及时到现场查看联系相关人员协调解决,或及时电话通知现场人员注意该设备的运行趋势和运行状态。在线监测工作中,我们公司的“严,实,细,快”得到了充分的贯彻和发展。在线监测工作取得的成绩可以说是在很多数据的收集整理中取得的,我们的操作制度和考核制度齐备和严谨,首先要严守岗位,对待测量数据,要严谨,细致,结合现场的实际状况,设备运行的原始参数,确保取得真实的测量数据,严格,认真分析,发现异常及时、快速反应,迅速联系现场人员加强巡检,做好预防工作和检修的准备,对待设备异常要提前发现提前预知、提前做好检修预案,杜绝设备安全事故的发生! 二、在大家的共同努力下,尽管我们在设备状态线监测成立时间较短,但是取得的成绩是有目共睹的,预测出近50余起设备安全事故,如:如往复式压缩机轴瓦磨损,往复式压缩机十字头连接螺栓松动,缸体活门损坏,旋转式设备地脚松动,轴承磨损和润滑不良,联轴器的同轴度,同心度不良,以及叶轮转子不平衡等等。简单列举如下:1、10月30日尿素6#CO2压缩机一段中体垂直振动测点V4,振动加速度趋势,突然波动较大,且上升趋势明显,由正常情况下的0.15g上升至0.36g。查看频谱图,1X较高,在50~350Hz之间存在少量幅值较低的高倍频成分。从瀑布图上看,高倍频

异步电机在线监测..

异步电机在线监测和故障诊断的研究 摘要:本文针对异步电机的典型故障特征,结合定子电流频谱法,对FFT分析方法在异步电机稳态情况下故障诊断技术和小波包分析方法在异步电机故障诊断技术进行了深入地研究,并通过理论分析和仿真实验验证了诊断方法的正确性与可行性。 关键词:异步电机、傅里叶变换、小波包分析 Abstract:Aim at the fault feature of the asynchronous motors,Combing with the theory of stator current spectroscopic analysis,this paper study the Fast Fourier Transform diagnosis technology of fault feature of the asynchronous motors in stable state in deeply,and study the Wavelet Packet transform diagnosis technology of fault feature of the asynchronous motors ,these methods are all proved true and necessary through the theory analysis and simulating experiments. Key Word:asynchronous motor,Fourier Transform,Wavelet Packet 1 选题的意义及国内外研究现状 1.1选题的目的及意义 现代工业生产及我们的日常生活,几乎离不开各种各样的电机。异步电机因其结构简单、坚固耐用、控制简单、使用方便以及能适用于各种复杂的工作环境而广泛应用于人类社会的生产和生活中,是一种用量最大、覆盖面最广的电机。在实际运行中,异步电机的故障不仅会损坏电机本身,而且会影响整个生产系统,甚至会危及人身安全,造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。因此,异步电机的正常工作对保证生产过程的安全、高效、优质及低耗意义重大。 长期以来,针对异步电机的各种运行故障,主要采取成熟可靠的继电保护措施,如过电流保护、过电压保护、欠电压保护、差动保护、负序保护、逆电流保护、接地保护等等。继电保护功能已趋完善,但并不意味着可以预防事故发生,它只是在事故发生后采取动作,当继电保护系统动作后,异步电机被突然切断而使生产流程意外中止,仍可能导致经济损失,而过速、振动、过热和电机的结构故障与机械故障等则缺少实时监测与诊断。因此,开发异步电机在线监测和故障诊断系统对于提高企业生产效率和经济利益是非常必要的。 传统的异步电机在线故障诊断系统均是建立在通用计算机的基础上的,也就是将采集的信号数据通过串行或并行通讯传递到主机,然后再进行分析处理,或者是将现场采集的信号通过网络传递到远程的故障诊断系统,然后通过远程的故障诊断专家系统来判断设备的故障类型,但在实际应用中这些系统存在现场监控缺乏及故障处理不及时等不足。随着

设备状态实时监控点检管理系统

设备状态实时监控点检管理系统

摘要:随着我国制造行业的迅猛发展,企业设备维修制度不断改革和深化,传统的点检手段难以适应其要求,迫切需要全新的智能点检管理系统,以满足制造行业的发展需求。本文从点检的设计及实现方面来介绍设备点检系统。 当前制造业的设备管理维护面临着的主要问题: ?对设备的运行状态掌握不够; ?对设备有欠维护和过剩维护现象; ?设备信息获取时效性差; ?对设备故障的维修决策缺乏科学性和有效性; ?过多依赖人员素质,随意性强; ?缺乏对设备维护与管理工作的全面有效评估。 针对以上这些现实问题,太友科技研发了一套智能的设备点检管理系统,用户可根据生产和设备的管理要求编制计划、发布计划、采集数据、分析和处理数据。系统可对记录巡检数据的时间、地点、巡检员等相关信息。管理人员可根据生产现场的实际情况并通过系统软件自由的编制巡检计划,计划编制完成后管理人员可将计划发送至巡检仪。巡检人员按照巡检仪上接收到的计划要求,在规定的时间去执行规定的任务 (可以通过输入记录信息,也可以通过测温传感器、测振传感器测量和采集温度和振动信息),完成任务后巡检人员将已存储在巡检仪的数据上传到客户PC端中。管理人员就可以即时获得数据,并可通过系统提供的多种分析处理功能,对数据进行分析处理。

?点检计划的制定:客户可直接在PC端设置好点检的项目、点检周期、点检单元等内容; ?点检计划下载:客户可通过巡检仪上的下载功能直接把已经在PC端设置好的巡检计划下载至巡检仪中; ?现场数据的采集:由内嵌在巡检仪上的数据采集软件实现对点检数据的自动采集,无需人工纸质记录点检结果,可采集的数据分为以下四类:观察类数据、测量类数据、记录类数据、设备运行状态记录; ?点检数据上传:通过内嵌在巡检仪上的同步功能,可直接将生产现场的设备点检数据同步至客户的PC端。在系统管理软件的支持下,将对这些来源于设备现场的原始数据进行各种评估和处理,从而实现了点检作业信息的计算机管理。 ?点检结果查询及报表分析:设备点检结果上传完后,客户可直接通过WEB管理端对点检结果进行查询,并且系统的报表分析功能,实现对巡检数据进行综合分析,及时了解各检查点的点检评分走势,为管理改善提供丰富的数据报表支持;

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。

设备状态监测

1)设备状态监测的概念 对运转中的设备整体或其零部件的技术状态进行检查鉴定,以判断其运转是否正常,有无异常与劣化征兆,或对异常情况进行追踪,预测其劣化趋势,确定其劣化及磨损程度等,这种活动就称为状态监测(Condition Monitoring)。状态检测的目的在于掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信息,以便事前采取针对性措施控制和防止故障地发生,从而减少故障停机时间与停机损失,降低维修费用和提高设备有效利用率。 对于在使用状态下的设备进行不停机或在线监测,能够确切掌握设备的实际特性有助于判定需要修复或更换的零部件和元器件,充分利用设备和零件的潜力,避免过剩维修,节约维修费用,减少停机损失。特别是对自动线、程式、流水式生产线或复杂的关键设备来说,意义更为突出。 (2)设备状态监测与定期检查的区别 设备的定期检查是针对实施预防维修的生产设备在一定时期内所进行的较为全面的一般性检查,间隔时间较长(多在半年以上),检查方法多靠主观感觉与经验,目的在于保持设备的规定性能和正常运转。而状态监测是以关键的重要的设备(如生产联动线、精密、大型、稀有设备,动力设备等)为主要对象,检测范围较定期检查小,要使用专门的检测仪器针对事先确定的监测点进行间断或连续的监测检查,目的在于定量地掌握设备的异常征兆和劣化的动态参数,判断设备的技术状态及损伤部位和原因,以决定相应的维修措施。 设备状态监测是设备诊断技术的具体实施,是一种掌握设备动态特性的检查技术。它包括了各种主要的非破坏性检查技术,如振动理论,噪音控制,振动监测,应力监测,腐蚀监测,泄漏监测,温度监测,磨粒测试(铁谱技术),光谱分析及其他各种物理监测技术等。 设备状态监测是实施设备状态维修(Condition Based Maintenance)的基础,状态维修根据设备检查与状态监测结果,确定设备的维修方式。所以,实行设备状态监测与状态维修的优点有:①减少因机械故障引起的灾害;②增加设备运转时间;③减少维修时间;④提高生产效率;⑤提高产品和服务质量。 设备技术状态是否正常,有无异常征兆或故障出现,可根据监测所取得的设备动态参数(温度、振动、应力等)与缺陷状况,与标准状态进行对照加以鉴别。表5-9列出了判断设备状态的一般标准。 表5-9 判断设备状态的一般标准

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。

风机在线监测系统

风机在线监测系统 设 计 方 案 XXXXXXX有限公司

一、系统设计参照标准 本系统设计依据煤矿风井主扇风机现场实际情况制定; 振动状态监测部分参照GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002《机器状态监测与诊断振动状态监测》; 有关电气装置的实施参照GB50255-96《电气装置安装工程施工及验收规范》; 有关自动化仪表实施参照GB50093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》及DLJ 279-90《电力建设施工及验收技术规范》(热工仪表及控制装置篇); 风机性能测试满足GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和MT421(煤炭行业标准)“煤矿用主通风机现场性能参数测定方法“。 二、系统设计的主要内容 2.1系统概况 根据煤矿企业的生产特点,风井两台主扇风机是全矿生产中的特大型重要负荷关键设备。它的正常运行是矿井得以连续安全生产的最根本保证。主通风机经常由于超负荷运转、设备累计运行时间过长和安装质量等问题而发生很多故障,风机系统在运行中存在着多种故障,它们是隐性的,不可预测的,对生产存在严重的威胁。这些存在的故障隐患,严重影响到全矿运行的经济性和安全性。 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX的"风机在线故障监控系统"充分利用传感器检测,信号处理,计算机技术,数据通讯技术和风机的有关技术, 全面地对矿井总回风中的风压(负压、静压、动压、全压及其效率)、风速、风量、瓦斯浓度、出口气体温度、主通风机前后轴承温度、运行状态、正反转状态、电机定子温度和轴承温度等通风机性能参数,主通风机设备振动位移、速度、加速度、振动主频、频率分量及其烈度等振动参数,电机三相电压、电流、有功无功电度、有功无功功率、总有功功率、总无功功率视在功率、功率因数、频率等电量参数进行实时在线监测,在机组的运行过程中,判别机组性能劣化趋势,使运行,维护,管理人员心中有数。系统具有数据窗口显示和存储报表打印、趋势曲线显示、越限声光

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

电机温度在线监测预警系统

电机温度在线监测预警系统 应用范围:火灾温度报警/空调环境温度监测/工业温度监测/机房环境监控/科学试验温度测量/库房温度监测/酒店温度监测/烤箱温度监测/医药库房温湿度监测系统/养殖 场温度监测等系统 电机在长期高速运转的情况下会产生大量热量,引起主要部件的温度升高,出现电机烧毁现象,其中过热和振动是最常见的电机故障。其中轴承、绕组由于过热而导致电机烧毁的故障,要比振动故障多得多。振动故障比较直观,故障的恶化相对缓慢,直接或间接反映的故障有限。过热故障原因较多,表观性差,故障恶化较快。过热现象能够直接或间接反映的故障也是电机最多见和所占比例相当大的故障。因此,监测温度对于保证电机正常运行、分析故障原因尤为重要。由于大部分电机的特殊结构,传统的红外轴温监测系统无法检测到电机的温度。实时测量电机的温度,防止电机过热产生故障是我们设计监测预警系统的目标。 鉴于各种铂热电阻传感器的热响应时间相差较大,特别是螺纹式铂热电阻传感器的测温端处于测温孔的空气热室中,与测温孔壁、底部非直接接触,加上轴承套存在热阻,轴承运转产生的热量经过轴承外圈、轴承套、测温热室中的空气层,再传递到传感器的测温端,势必存在温度降。因此,测温数值与实际温度存在较大的时间差,导致报警、保护滞后和失控。综合上述传感器的缺点,我公司自行研制开发了PTMS-01系列无线温度在线监测预警系统(以下简称PTMS-01系统),有效的解决了电机内敏感点无法实时监测的难题。 1、PTMS-01系统工作原理 PTMS-01系统主要由无线温度传感器、无线测温通信终端、测温数据管理中心和管理工作站四部分组成。 其基本原理是:利用高精度接触式无线温度传感器“零距离”采集敏感点处的温度值,将温度值转换为无线信号发送至测温通信终端,再通过数据转换电路把无线信号再还原为数字温度信号,通过485输出端口把数据发送至数据管理中心。数据管理中心一般是有一台专用的服务器,通过专业的数据库形式,把各电机的温度信号集中采集和存储。 2、PTMS-01系统技术特点 (1)实时性:温度采集时间间隔可以按秒级设定,保证数据的记录、分析及时准确,为设备检修、生产调度等提供可靠依据。 (2)低功耗:采用高效锂电池供电,保证可靠运行5年以上。

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