电机诊断培训材料AT嘉瑞翔在线状态检测服务课件

电机机诊断培断培训材料材料ATAT嘉瑞翔在嘉瑞翔在线状状态检测服服务电机诊断培训材料AT嘉瑞翔在线状态检测服务电机诊断培训材料A1电机电气信号分析技术电机电气信号分析技术Electrical Signal Analysis 2电机电气信号分析技术ElectricalSignalA交交流流电电源源ProcessMechanicalandElectricalFeedback电机驱动系统电机驱动系统机械系机械系统统1200rpm电机系统结构图电机系统结构图3交流电源ProcessMechanicalandEle电机系统包括电机系统包括电机系统包括电机系统包括 ：电源：电源：电源：电源：直流电源，交流电源直流电源，交流电源直流电源，交流电源直流电源，交流电源 电机控制系统：可控硅电机控制系统：可控硅电机控制系统：可控硅电机控制系统：可控硅 ，接触器，接触器，接触器，接触器 ，开关，开关，开关，开关 等等等等 电机本体：电机本体：电机本体：电机本体：定子和转子定子和转子定子和转子定子和转子 耦合系统：耦合系统：耦合系统：耦合系统：轴承，齿轮等轴承，齿轮等轴承，齿轮等轴承，齿轮等 负载：负载：负载：负载：风机，风扇和压缩机等。风机，风扇和压缩机等。风机，风扇和压缩机等。风机，风扇和压缩机等。电机系统的构成4电机系统包括：电机系统的构成4电机的结构*损失包括产品和人力损失5电机的结构*损失包括产品和人力损失5ATPOLII能解决什么问题？电源问题：电源问题：电源谐波，电压，电流瞬变，突变电源谐波，电压，电流瞬变，突变 电机控制系统：可控硅电机控制系统：可控硅，接触器，接触器，开关，开关 等等 电机本体：电机本体：定子和转子定子和转子,动态静态偏心动态静态偏心 转子断条，基础松动转子断条，基础松动 耦合系统：耦合系统：轴承，齿轮状态等轴承，齿轮状态等 负载：负载：风机，风扇和压缩机等风机，风扇和压缩机等 DC 电机电机 发电机发电机 变频系统变频系统 同步电机同步电机 电源质量分电源质量分析析 测试可变的负载测试可变的负载6ATPOLII能解决什么问题？电源问题：电电电源源控控制制连连接接电缆电缆定子定子转转子子 气气隙隙绝绝缘缘转转子子条条振振动动对中对中负负载载调速调速装置装置离线检测离线检测 (非运行非运行)高压试验高压试验-X-冲击试验冲击试验-X-兆欧表兆欧表-X-欧姆表欧姆表-L-L-极化指数极化指数-X-MCA-XXXXXXX-在线监测在线监测(运行运行)振动测量振动测量-LLL-XXXX-红外红外XXXLL-L-LL-超声超声-L-L-X-L-电压电压/电流电流LLL-LL-ESAXXL-LXX-LXXXL综合综合MCA&ESAXXXXXXXXXXXXLX=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=No7电源控制连接电缆定子转子气隙绝缘转子条振动对中负载调速装置E01ATP8007E01ATP8004E01ATP6706E01ATP6703E01ATMD230E E01AT230EATPOLII 主机主机ATPOLII 主机主机ATPOLII 主机主机ATPOLII 主机主机ATPOLII 主机主机100A电流钳电流钳100A电流钳电流钳100A电流钳电流钳100A电流钳电流钳100A电流钳电流钳1000A电流钳电流钳1000A电流钳电流钳1000A电流钳电流钳1000A电流钳电流钳1000A电流钳电流钳电压探头电压探头电压探头电压探头电压探头电压探头电压探头电压探头电压探头电压探头充电器充电器充电器充电器充电器充电器充电器充电器充电器充电器安全套件安全套件 六件六件安全套件安全套件 三件三件安全套件安全套件 六件六件安全套件安全套件 三件三件套件电缆接口套件电缆接口1件件套件电缆接口套件电缆接口 1件件套件电缆接口套件电缆接口1件件套件电缆接口套件电缆接口1件件AT31AT31AT31AT31AT40AT40AT40AT40EMCATEMCATEMCATEMCAT充电器充电器充电器充电器充电器充电器充电器充电器CC软件软件CC软件软件CC软件软件CC软件软件DC测试夹具测试夹具DC测试夹具测试夹具DC测试夹具测试夹具DC测试夹具测试夹具试验电机试验电机试验电机试验电机试验电机试验电机试验电机试验电机ATP组合系统8E01ATP8007E01ATP8004E01ATP6706ESA 的能力的能力电信号分析（ESA）是电压和电流波形评估的术语9ESA的能力电信号分析（ESA）是电压和电流波形评估的术语ESAESA的两种途径的两种途径的两种途径的两种途径频域分析频域分析频域分析频域分析时域分析时域分析时域分析时域分析10ESA的两种途径频域分析时域分析10How ESA Operates ESA如何工作如何工作11HowESAOperatesESA如何工作11How ESA Operates12HowESAOperates12ESAESA频域分析频域分析频域分析频域分析 v 轴承故障频率轴承故障频率v 扇叶通过频率扇叶通过频率v 齿轮啮合频率齿轮啮合频率v 皮带通过频率皮带通过频率v 皮带拍频皮带拍频电源故障电源故障v 转频转频v 定子槽频定子槽频v 转子条频转子条频电机电气故障电机电气故障电机电气故障电机电气故障电机机械故障电机机械故障电机机械故障电机机械故障v 高次谐波高次谐波13ESA频域分析轴承故障频率电源故障转频电机电气故障电机ALL-TESTPROOL软件上传数据输入铭牌数据功率,电压,电流,转速(必须）转子条数，定子槽数,如可能就输入软件将自动识别轴承数量(可选)14ALL-TESTPROOL软件上传数据14ESAESA快速诊断电机的分析法则快速诊断电机的分析法则快速诊断电机的分析法则快速诊断电机的分析法则 供电频率（线频供电频率（线频供电频率（线频供电频率（线频LFLF）的转差频边频（）的转差频边频（）的转差频边频（）的转差频边频（PPFPPF）揭示转子状态；）揭示转子状态；）揭示转子状态；）揭示转子状态；机械故障机械故障机械故障机械故障:频谱图中，峰值出现在电流谱而非电压谱频谱图中，峰值出现在电流谱而非电压谱频谱图中，峰值出现在电流谱而非电压谱频谱图中，峰值出现在电流谱而非电压谱 电气故障电气故障电气故障电气故障:频谱途中，峰值同时出现在电流谱和电压谱频谱途中，峰值同时出现在电流谱和电压谱频谱途中，峰值同时出现在电流谱和电压谱频谱途中，峰值同时出现在电流谱和电压谱 轴承故障轴承故障轴承故障轴承故障 线频的非整数倍线频的非整数倍线频的非整数倍线频的非整数倍 转频的非整数倍转频的非整数倍转频的非整数倍转频的非整数倍 峰值仅出现在电流谱峰值仅出现在电流谱峰值仅出现在电流谱峰值仅出现在电流谱15ESA快速诊断电机的分析法则供电频率（线频LF）的转差频边频电机故障特征频率电机故障特征频率电机故障特征频率电机故障特征频率故障类型故障类型故障类型故障类型中心频率中心频率中心频率中心频率(CF)(CF)定子机械问题定子机械问题定子机械问题定子机械问题CF=RS x CF=RS x 定子槽数定子槽数定子槽数定子槽数LF LF 边频边频边频边频转子转子转子转子CF=RS x CF=RS x 转子条数转子条数转子条数转子条数LF LF 边频边频边频边频转子静态磁偏心转子静态磁偏心转子静态磁偏心转子静态磁偏心CF=RS xCF=RS x转子条数转子条数转子条数转子条数LF and 2LF SidebandsLF and 2LF Sidebands机械不平衡机械不平衡机械不平衡机械不平衡CF=RS xCF=RS x转子条数转子条数转子条数转子条数LF Sidebands and 2LF SignalsLF Sidebands and 2LF Signals动态偏心动态偏心动态偏心动态偏心CF=RS xCF=RS x转子条数转子条数转子条数转子条数LF and 2LF Sidebands with Running LF and 2LF Sidebands with Running Speed SidebandsSpeed Sidebands定子电气问题（短路）定子电气问题（短路）定子电气问题（短路）定子电气问题（短路）CF=RS xCF=RS x定子槽数定子槽数定子槽数定子槽数LF Sidebands with Running Speed LF Sidebands with Running Speed SidebandsSidebands16电机故障特征频率故障类型中心频率(CF)定子机械问题CF=转子状态等级评估标准转子状态等级评估标准转子状态等级评估标准转子状态等级评估标准RSL转子状态转子状态应对措施应对措施1极佳极佳无无2好好无无3小问题小问题继续监测继续监测4转子条裂纹发展或存在条间高阻转子条裂纹发展或存在条间高阻增加监测频率增加监测频率5单条或两条裂纹，产生高阻单条或两条裂纹，产生高阻增加监测频率，测振动增加监测频率，测振动6多条裂纹或存在断条多条裂纹或存在断条尽快检修尽快检修7存在多处断条存在多处断条立即检修或更换立即检修或更换17转子状态等级评估标准RSL转子状态应对措施1极佳无2好无3小-42dB-42dB电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析转子裂条转子裂条转子裂条转子裂条转子裂条转子裂条转子裂条转子裂条18-42dB电流谱分析转子裂条转子裂条18线频极通频边带指示转子高阻或断条.ESA-低频测试数据(120HZ)19线频极通频边带ESA-低频测试数电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析偏心偏心偏心偏心150Hz 50HzCF=1143.51Hz150Hz 50Hz 24.33Hz静态偏心静态偏心静态偏心静态偏心动态偏心动态偏心动态偏心动态偏心20电流谱分析偏心150Hz50HzCF=1143.5电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析动态偏心动态偏心动态偏心动态偏心21电流谱分析动态偏心21CF=转频转频RF 转子条数转子条数=24.33 40=973.2Hz 50HzCF=973.2Hz200Hz100Hz 1 LF,+4LF +2LF电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析机械不平衡机械不平衡机械不平衡机械不平衡22CF=转频RF转子条数=24.3340CFCF电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析机械不平衡机械不平衡机械不平衡机械不平衡23CF电流谱分析机械不平衡23倍频指示电气谐波与转子偏心24倍频指示电气谐波与转子偏心24NTN 6305 BrgNTN 6305 BrgBPOR=4.394BPOR=4.394BPIR=2.606BPIR=2.6062BSF=0.3722BSF=0.372FTF=1.83FTF=1.8311223344BPORBPOR106.9213.8320.7427.6BPIRBPIR63.4126.8190.2253.62BSF2BSF9.0518.127.1536.2FTFFTF44.589.0133.6178.1 50Hz320.7Hz427.6Hz外环故障外环故障外环故障外环故障电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析轴承故障轴承故障轴承故障轴承故障4.394*24.33=106.925NTN6305Brg1234BPOR106.92早期早期早期早期高频低能：高频低能：高频低能：高频低能：1010、1515、2020倍故障频率倍故障频率倍故障频率倍故障频率晚期晚期晚期晚期低频高能：低频高能：低频高能：低频高能：1 1、2 2、3 3、4 4倍等低倍频倍等低倍频倍等低倍频倍等低倍频620Hz720Hz中心频率中心频率中心频率中心频率=670Hz=670Hz670/24.33=27.538670/24.33=27.538BPIR=2.754BPIR=2.75410101010倍内环频率倍内环频率倍内环频率倍内环频率电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析轴承故障轴承故障轴承故障轴承故障670Hz26早期高频低能：10、15、20倍故障频率620Hz720静、动态偏心，多重谐波峰，同时存在较高的噪声带静、动态偏心，多重谐波峰，同时存在较高的噪声带电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析潜水泵电机转子磨碰潜水泵电机转子磨碰潜水泵电机转子磨碰潜水泵电机转子磨碰27静、动态偏心，多重谐波峰，同时存在较高的噪声带电流谱分析6 inch18 inch1460rpm24.33Hz487rpm8.11Hz带长带长带长带长 =147.4 inch=147.4 inch线速线速线速线速 =D RF=3.14 6 24.33=458.6 Hz=D RF=3.14 6 24.33=458.6 Hz带频带频带频带频BF=3.11Hz BF=3.11Hz 电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析皮带与皮带轮故障皮带与皮带轮故障皮带与皮带轮故障皮带与皮带轮故障286inch18inch1460rpm487rpm带长=2020齿齿齿齿100100齿齿齿齿1460rpm1460rpm啮合频率啮合频率=24.33 20=486.6Hz风机叶片通过频率风机叶片通过频率=24.33 6=146Hz电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析齿轮故障与叶片故障齿轮故障与叶片故障齿轮故障与叶片故障齿轮故障与叶片故障2920齿100齿1460rpm1460rpm啮合频率风机叶片通波形、低频段频谱、高频段频谱波形、低频段频谱、高频段频谱波形、低频段频谱、高频段频谱波形、低频段频谱、高频段频谱电流谱分析电流谱分析电流谱分析电流谱分析变频装置故障变频装置故障变频装置故障变频装置故障30波形、低频段频谱、高频段频谱电流谱分析变频装置故障30The ALL-TEST The ALL-TEST PROPRO在线系统在线系统手持式数据采集器手持式数据采集器八个数据电流探头八个数据电流探头4 4 个个 1-1000A1-1000A4 4 个个 0.1 100A0.1 100A4 4 个电压探头个电压探头无限蓝牙传输无限蓝牙传输可存储可存储2020个采样数据个采样数据具有具有PCPC软件软件用于分析，产生报告，趋势分析用于分析，产生报告，趋势分析*TheBluetoothwordmarkandlogosareownedbyBluetoothSIG,Inc.31TheALL-TESTPRO在线系统手持式数据采集器*T1 1）在在控控制制柜柜（可可在在PT/CTPT/CT上上）卡卡接接三三相相电电压压夹夹头头与与三三相相电电流流钳钳；直直接接连连接接ALL-FAFEPROALL-FAFEPRO转接盒转接盒2 2）仪器简单按键进行数据存储；）仪器简单按键进行数据存储；3 3）蓝蓝牙牙无无线线技技术术，将将数数据据上上载载到到计计算算机上载到计算机；机上载到计算机；4 4）输入电机铭牌数据；）输入电机铭牌数据；5 5）自动分析结论，并打印报告。）自动分析结论，并打印报告。现场测试现场测试321）在控制柜（可在PT/CT上）卡接三相电压夹头与三相电流钳ALL-SAFEPRO安全套件33ALL-SAFEPRO安全套件33操作安全、连接简单、安装方便34操作安全、连接简单、安装方便34安全的电子电路微控接口安全的电子电路微控接口35安全的电子电路微控接口35报告概要36报告概要36报告概要37报告概要37报告概要38报告概要38ESAESA时域分析时域分析时域分析时域分析 报告概要39ESA时域分析报告概要39参量数值分析变压器谐波衰减因子（THDF）97.5%105%OK，波形为正弦105%存在削波，电源须核查电流偏差I10%必须停机峰值因子CF1.45存在冲击与尖峰，电源须核查1.351.45OK，波形为正弦时域分析时域分析时域分析时域分析电流（电流（电流（电流（I I）40参量数值分析变压器97.5%105%OK，波形为正弦9参量数值分析电压偏差因子VDF1.06倍额定电压存在冲击，电源须核查1.5倍额定电压存在尖峰，电源须核查三相平均电压1.06倍额定电压超出最大允许值，存在冲击，电源须核查0.875倍额定电压低于最小允许值，存在衰减，电源须核查峰值因子CF1.45存在冲击与尖峰，电源须核查1.351.45OK三相电压平衡3%应核查5%须停机时域分析时域分析时域分析时域分析电压（电压（电压（电压（V V）41参量数值分析电压偏差因子VDF1.06供电电压低于额定-15%0效率变化：4.5%0工作电流：+7%0转速：-0.2%0启动转矩、最大转矩、过载能力：-30%0启动电流与温升：-15%0供电电压高于额定0+15%效率变化：02%工作电流：0+4%转速：0+0.2%启动转矩、最大转矩、过载能力：0+30%启动电流与温升：0+15%时域分析时域分析时域分析时域分析供电偏差（供电偏差（供电偏差（供电偏差（V V）42供电电压低于额定效率变化：4.5%0供电电压高于额定THD5%可能出现3或5次强谐波:3次较大不平衡电流与零线电流，可能源于供电电源，导致定子绕组过热；5次叠加在基波上产生扰动的非线性波形。正序谐波（+ve seq：4，7，10）5%速度上升，同时存在温升。逆序谐波（-veseq：2，5，8）5%阻尼加大，导致过热，基波必须增长以抵消，从而引发轴承、耦合、转子等多种故障。零序谐波（0seq：3，6，9）5%绕组发热，不会影响转动或扭矩；星型系统：产生大量非线性负荷，零线电流剧增，由于相保护断路器不动作而导致过热；角型系统：零序谐波电流产生回路，导致发热，增加电流负荷，导致断路器动作。时域分析时域分析时域分析时域分析谐波监测谐波监测谐波监测谐波监测43THD5%可能出现3X=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=No案例1PWMDriveInputDiodeFailure变频电机输入二极问题44X=Yes;L=LatestagefaultX=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=No3-PhasesofInputCurrent三项输入电流45X=Yes;L=LatestagefaultGoodInputDiode46GoodInputDiode46X=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=NoBadInputDiode47X=Yes;L=LatestagefaultX=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=No测试报告48X=Yes;L=LatestagefaultX=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=No案例2-电容老化49X=Yes;L=LatestagefaultX=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=No完好电容 FigureisshowingvoltageattheoutputofthedriveandFigureisshowingvoltageattheoutputofthedriveandthisisforagooddrivewithcapacitorsingoodcondition.thisisforagooddrivewithcapacitorsingoodcondition.50X=Yes;L=LatestagefaultX=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=No老化电容 FigureshowsripplegeneratedbythebadbusFigureshowsripplegeneratedbythebadbuscapacitors.capacitors.51X=Yes;L=LatestagefaultX=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=NoVentedCapacitor电容穿孔52X=Yes;L=LatestagefaultX=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=No案例3FailedIGBT绝缘栅双极型晶体管53X=Yes;L=LatestagefaultX=Yes;L=Late stage faults/Limited detection;-=NoFailedIGBT绝缘栅双极型晶体管-FailedIGBT TheESAautomatedreportalsoidentifiesanunbalanceTheESAautomatedreportalsoidentifiesanunbalanceincurrentincurrent 自动分析报告指出电流不平衡自动分析报告指出电流不平衡54X=Yes;L=Latestagefault案例4直流电机SCR问题55案例4直流电机SCR问题55完好DC输入电流1secondofCurrentWaveform0.05secondofCurrentWaveformGoodSCRs56完好DC输入电流1secondofCurrentWaLineSide(input)ofDCDrive1secondofCurrentWaveform0.05secondofCurrentWaveformBadSCRs57LineSide(input)ofDCDrive1驱动器比较BlueisGoodDriveBlackisBadDriveNOTE:BadDriveshowsmuchhigheramplitudepeaksincurrentFFT58驱动器比较BlueisGoodDriveNOTE:B案例5定子问题测试59案例5定子问题测试59SampleofACMachineTestESA定子问题测试60SampleofACMachineTestESA定案例6转子早期问题问题测试61案例6转子早期问题问题测试61EarlyRotorFault500HPMotor转子问题62EarlyRotorFault500HPMotor转案例7转子偏心63案例7转子偏心636464案例8直流电枢问题65案例8直流电枢问题65遍布电流频谱中，出现高低交替的工频与SCR频率谐波。电刷或换向器磨损还会在工频附近出现噪声带。66遍布电流频谱中，出现高低交替的工频与SCR频率谐波。电刷或换Conclusion结论ESA可以了解全部电机问题，从电源到负载，我们都可以知道问题所在。从测试到分析不会超过4分钟，可快速分析电机与电源的各种问题。67Conclusion结论67安装之前测试新电机确保电机状态可测试现有运行电机立刻得出电机状态测试数据进行趋势分析和管理电信号分析测试用于完善系统健康比振动更直接了解电机的全部问题ATP改善电机系统的可靠性68安装之前测试新电机确保电机状态ATP改善电机系统的可靠性At your service.Copyright BMA Advanced Instrument Ltd.2006-01-E03我们时刻关注着您的使用。我们时刻关注着您的使用。友谊从购买之后开始。友谊从购买之后开始。69Atyourservice.Copyright汇报结束谢谢大家!请各位批评指正汇报结束谢谢大家!请各位批评指正70