故障診斷可以使系統在一定工作環境下根據狀態監測系統提供的信息來查明導致系統某種功能失調的原因或性質,判斷劣化發生的部位或部件,以及預測狀態劣化的發展趨勢等。
電機故障診斷的基本方法主要有:1、電氣分析法,通過頻譜等信號分析方法對負載電流的波形進行檢測從而診斷出電機設備故障的原因和程度;檢測局部放電信號;對比外部施加脈沖信號的響應和標準響應等;2、絕緣診斷法,利用各種電氣試驗裝置和診斷技術對電機設備的絕緣結構和參數、工作性能是否存在缺陷做出判斷,并對絕緣壽命做出預測;3、溫度檢測方法,采用各種溫度測量方法對電機設備各個部位的溫升進行監測,電機的溫升與各種故障現象相關;4、振動與噪聲診斷法,通過對電機設備振動與噪聲的檢測,并對獲取的信號進行處理,診斷出電機產生故障的原因和部位,尤其是對機械上的損壞診斷特別有效。5、化學診斷的方法,可以檢測到絕緣材料和潤滑油劣化后的分解物以及一些軸承、密封件的磨損碎屑,通過對比其中一些化學成分的含量,可以判斷相關部位元件的破壞程度。 電機設備的許多故障信息可以通過信號變換的診斷方法以調制的形式存在于所監測的電氣信號及振動信號之中。南京旋轉機械監測應用
隨著電力電子技術、自動化控制技術的不斷發展,電機在工業生產以及家用電器中得到了的應用,在市場競爭中正逐步顯示自己的優勢。傳統的電機在線監測裝置多采用電流表、電壓表、功率表等較為原始的儀表來進行測量,采用人工讀數的方式進行數據的測量、記錄和分析,這不僅硬件冗余,系統雜亂,而且操作極為不便,更有甚者,讀數誤差大,測試結果不準確。有些場合需要進行電機多種參數的監測,這樣就勢必會加大各種測量儀器的使用以及人力資源的投入。傳統的監測方法要求監測人員具有較高的技能和水平,但是由于人為誤差的不可避免,這種監測方法無法做定量分析,無法更加準確、實時的掌握電機的運行狀態和故障。技術實現要素:本發明提出了一種電機在線監測裝置和方法,通過對扭矩、轉速、各相電壓、溫度、輸入、輸出功率和效率進行實時動態的監測以及對過電壓、過電流、過熱進行報警停機,解決現有技術中監測參數不能定量分析以及無法更加準確、實時的掌握電機運行狀態和故障的技術問題。南通狀態監測系統電動機在運轉中常產生各種故障,為保證電動機運行安全,對電動機運行狀態進行在線監測尤為重要。
目前設備狀態監測及故障預警若干關鍵技術可歸納如下(1)揭示設備運行狀態機械動態特性劣化演變規律。設備由非故障運行狀態劣化為故障運行狀態,其機械動態特性通常有一個發展演變過程(2)提取設備運行狀態發展趨勢特征。在役設備往往具有復雜運行狀態,在長歷程運行中工況和負載等非故障因素會造成信號能量變化,故障趨勢信息往往被非故障變化信息淹沒,需較大程度上消除非故障變化造成的冗余信息,進而構建預測模型。動力裝備全壽命周期監測診斷方面:實現了支持物聯網的智能信息采集與管理、全生命周期動態自適應監測、早期非線性故障特征提取。優化重構出綜合體現裝備運行工況及表現的新參數,提高異常狀態辨識的適應性與可靠性,基于運行過程信息反映裝備劣化趨勢與故障發展規律,來提高故障早期辨識能力。基于物聯網和網絡化監測診斷將產品監測診斷與運行服務支持有機集成一體,在應用中實現動力裝備常見故障診斷準確率達80%以上。可應用于風力大電機、空壓機、氮壓機等大型動力裝備的集群化診斷領域。提供了基于物聯網的動力裝備全生命周期監測與服務支持創新模式,提供了其生命周期的遠程監測診斷與維護等專業化服務。
基于交流電機的特征量:通過故障機理分析可知,交流電機運行過程中,其故障與否必然表現為一些特征參量的變化,根據診斷需要,選擇有代表性的特征參量為該設備在線監測的被測信號,準確地提取這些故障特征量,這是故障診斷的關鍵。故障特征量,特別是反映早期故障征兆的信號往往比較弱,而相應的背景噪聲比較弱,常規的監測方法,因受傳感器的準確性、微處理器的速度、A/D轉換的分辨率與轉換速度等硬件條件的限制,以及一般的數據處理方式的不足,很難滿足提取這些特征量的要求,需要采用一些特殊的電工測量手段與信號處理方法。例如小波變換原理的應用。電機故障的現代分析方法:基于信號變換的診斷方法電機設備的許多故障信息是以調制的形式存在于所監測的電氣信號及振動信號之中,如果借助于某種變換對這些信號進行解調處理,就能方便地獲得故障特征信息,以確定電機設備所發生的故障類型。常用的信號變換方法有希爾伯特變換和小波變換等。設備狀態監測是通過測定各類參數,并進行分析處理,根據分析處理結果判定設備狀態。
電力系統中發電機的單機容量越大型發電機在電力生產中處于主力位置,同時大型發電機由于造價昂貴,結構復雜,一旦遭受損壞,需要的檢修期長,因此要求有極高的運行可靠性。就我國目前和今后很長一段時間內的缺電、用電緊張的狀況而言,發電機的年運行小時數目和滿負荷率都較以往高出很多,備用容量很少的情況下,其運行可靠性顯得尤為重要和突出。因此對大型機組進行在線監測與診斷,做到早期預警以防止事故的發生或擴大具有重要的現實意義。通常對發電機的“監測”與“診斷”在內容上并無明確的劃分界限,可以說監測的數據和結果即為診斷的依據。監測利用各種傳感器在電機運行時對電機的狀態提取相關數據。故障診斷使用計算機及其相應智能軟件,根據傳感器提供的信息,對故障進行分類定位,確定故障的嚴重程度并提出處理意見。因此狀態監測和故障診斷是一項工作的兩個部分,前者是后者的基礎,后者是前者的分析與綜合。電機狀態監測技術可幫助運行維護人員擺脫被動檢修和不太理想的定期檢修的困境,按照設備內部實際的運行狀況,合理的安排檢修工作,實現所謂“預知”維修。這樣既可避免由于設備突然損壞,停止運行帶來的損失,又可充分發揮設備的作用。用模型解決了狀態監測與故障診斷領域傳統機器學習只能輸出狀態,而無法提供故障特征來確認輸出狀態的難題。南京性能監測
盈蓓德科技測量電機關鍵參數,利用AI融合工業機理算法,構建故障模型庫,實現邊緣側數據實時分析和決策。南京旋轉機械監測應用
在預防性維護的應用中,振動是大型旋轉等設備即將發生故障的重要指標,一是在大型旋轉機械設備的所有故障中,振動問題出現的概率比較高;第二,振動信號包含了豐富的機械及運行的狀態信息;第三,振動信號易于拾取,便于在不影響機械運行的情況下實行在線監測和診斷。旋轉類設備的預防性維護需要重點監控振動量的變化。其預測性診斷技術對于制造業、風電等的行業的運維具有非常重大的意義。通過設備振動等狀態的預測性維護,可以及時發現并解決系統及零部件存在問題。但是對于一些不是因為設備問題而存在的固有振動,振動強度的不必要增加會對部件產生有害的力,危及設備的使用壽命和質量。在這種情況下,則需要采用振動隔離技術來解決和干預,有效抑制振動和噪聲的危害,避免設備故障和流程關閉。南京旋轉機械監測應用