有限元漏磁仿真在异步电机非相邻断条故障检测中的应用

摘要

传统的电机电流特征分析(motor?current?signature?analysis,MCSA)方法在进行异步电机转子非相邻断条故障诊断时容易出现误检.为此,提出一种基于漏磁检测的异步电机非相邻断条故障诊断方法.首先,在ANSYS@Maxwell-2D软件中对异步电机进行建模,针对电机健康、相邻断条、半极距断条以及全极距断条故障4种不同状态,在采样频率为10?kHz的条件下利用有限元法对电机进行漏磁分析,得出各状态的漏磁频谱.进一步,在相同条件下,利用实验测量得出异步电机定子电流频谱,并与相应的漏磁频谱进行对比.最后,通过频谱对比分析说明漏磁检测方法在异步电机转子非相邻断条故障诊断上的优越性.二维有限元分析与频谱对比分析结果表明:当异步电机转子断条间隔为半极距和全极距时,采用漏磁通频谱中的3sfs和fr+sfs等特征信号可对故障进行有效识别;同时,在采用漏磁检测方法进行异步电机非相邻断条故障诊断时,fr+sfs谐波分量与电机负载水平关联性较小,相较于MCSA,漏磁检测方法的鲁棒性较高.所提方法可为异步电机其余电气故障的准确、鲁棒诊断提供参考.