本发明专利技术公开了一种利用漏磁场检测感应电动机的偏心检测装置及其检测方法，其特征是包括：在电机定子铁心轭部放置的检测线圈、用于测量检测线圈两端感应电压的电压测量单元以及用于对检测线圈的电压进行频谱分析的信号分析单元。本发明专利技术能准确并快速判断出感应电动机的偏心故障类型和最小气隙位置，从而保证感应电动机的正常运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测
，具体地说是。
技术介绍
电机偏心是指定转子间气隙不均匀，是一种常见的电机故障类型。由于加工精度与装配工艺的限制，即使刚出厂的电机也会存在一定程度的偏心。加工精度越高，装配工艺越先进，这种内在的偏心程度相应的越小。有关文章提出只要这种内在偏心不超过10%，就满足生产要求。电机在长期运行过程中，由于内在偏心的存在，导致定转子间产生不平衡磁拉力，综合考虑转子重力、挠度、不平衡磁拉力和轴承磨损的影响，随着电机运行时间的增加，偏心程度变大。一方面恶化电机性能，如效率降低、转矩脉动增加；另一方面当偏心程度达到一定程度，定转子相擦，损坏铁心，甚至导致定子绕组短路，最终使电机使停转。在高度自动化生产环境中，电机停机造成的损失远远高于其本身成本。因此提前检测电机偏心故障对于减少损失具有重要意义。另外，定转子相擦首先发生在最小气隙位置处，确定最小气隙位置可以为维修提供指导。为了研究方便，电机偏心分为:静态偏心、动态偏心、混合偏心、斜偏心。但考虑实际状况，复杂气隙偏心模型被提出，即电机同一圆周面上、轴向气隙都不均匀。感应电动机在工业中应用极其广泛，目前已有多种检测偏心的方法包括:1、定子电流检测，但受到定子绕组极对数与转子槽数配合的影响，该方法并不适用于所有感应电动机，且无法判断最小气隙位置；2、振动检测，受外界环境的干扰，检测结果不准确，且无法判断最小气隙位置；3.、端部漏磁检测，无法判断最小气隙位置。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术存在的不足之处，提供，以期能准确并快速判断出感应电动机的偏心故障类型和最小气隙位置，从而保证感应电动机的正常运行。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案:本专利技术一种利用漏磁场检测感应电动机的偏心检测装置，所述感应电动机包括:转子、定子和接线盒；其特点是，所述偏心检测装置包括:电压测量单元、信号分析单元和检测线圈；在所述定子的轭部外侧按轴向分别等间隔设置m个检测环；每个检测环上均匀设置有η个安装孔用于放置所述检测线圈，且相邻两个检测环上的检测线圈为对齐设置；从而在所述定子的轭部外侧上形成均匀分布的nXm个检测线圈；所述检测线圈为漆包线绕制而成，并有两个引线端；所述nXm个检测线圈的两个引线端经过编号后分别从所述接线盒中引出，并接入所述电压测量单元中；由所述电压测量单元获得所述nXm个检测线圈的电压信号；所述信号分析单元与所述电压测量单元相连，用于对所述电压测量单元所获取的电压信号进行频谱分析，判断所述电压信号是否存在特征频率，若存在特征频率，则表示所述感应电动机产生偏心故障；所述信号分析单元显示所述特征频率的幅值及检测线圈所在位置；从而获得所述感应电动机所产生的偏心类型和最小气隙位置。本专利技术所述的偏心检测装置的特点也在于:所述检测线圈用于检测自身所在位置处的电机定子轭部磁场时域信号，以所述电机定子轭部磁场时域信号产生电压信号并提供给所述电压测量单元。所述感应电动机具有鼠笼式转子结构。本专利技术一种利用漏磁场检测感应电动机的偏心检测方法的特点是按如下步骤进行:步骤1、在所述定子的轭部外侧按轴向分别等间隔设置m个检测环；并在检测环上均匀设置有η个安装孔，且相邻两个检测环上的安装孔为对齐设置；步骤2、利用漆包线绕制nXm个检测线圈；并分别放入所述安装孔中；步骤3、将所述nXm个检测线圈分别进行编号，并将所述nXm个检测线圈的两个引线端分别从接线盒中引出后，接入电压测量单元中；步骤4、所述电压测量单元分别获取所述nXm个检测线圈的nXm个电压信号进行显不；步骤5、所述电压测量单元与信号分析单元相连，通过所述信号分析单元对所述η X m个电压信号进行频谱分析，获得所述η X m个电压信号的电压频谱图，从而根据所述电压频谱图判断所述电压信号是否存在特征频率；若存在特征频率，则表示所述感应电动机产生偏心故障；步骤6、所述信号分析单元显示所述特征频率的幅值及检测线圈所在位置；从而判断出所述感应电动机所产生偏心类型和最小气隙位置。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在:1、本专利技术通过在电机定子轭部外侧放置多个检测线圈，以检测部分定子轭部磁场；各检测线圈引线被引出电机外部，以便其电压信号的测量，其中检测线圈电压信号特征与定子轭部磁场特征相同；然后对电压信号进行频谱分析，判断与偏心相关的特征频率是否存在，及存在时其幅值的比较与分析，解决了现有技术中偏心故障诊断问题，从而能够准确判断感应电动机气隙偏心类型和最小气隙位置，为感应电动机的维修提供指导。2、本专利技术是通过检测定子轭部磁场判断偏心，而定子轭部磁场在电机内部，与外界无任何联系，因此其不受外界环境干扰；放置检测线圈的目的是为了通过线圈两端电压信号反应所在位置处的轭部磁场特征，从而使得检测结果不受外界环境干扰，较为准确。3、本专利技术定子轭部磁场信号中用于检测偏心故障的特征频率不受定子绕组极对数与转子槽数配合的影响，存在于所有发生偏心故障的感应电动机，该方法适用范围广；4、本专利技术在定子轭部中有序的放置多个检测线圈，目的是反映各位置处的轭部磁场特征；通过这些检测线圈偏心故障特征频率的幅值比较，最终可确定最小气隙位置；相比仅仅判断出偏心位置，最小气隙位置的确定为偏心故障维修工作提供更精准，更具针对性的指导。5、电机发生偏心故障，首先引起电机内部磁场的变化，相比于定子电流，振动等指标，电机磁场最能全面反应偏心故障给电机带来的影响；定子轭部磁场作为电机磁场的一部分，利用其检测偏心结果更精准。【附图说明】图1是本专利技术整体检测装置示意图；图2a是本专利技术轭部磁场检测线圈分布示意图；图2b是本专利技术轭部磁场检测线圈分布侧视图；图3是本专利技术检测线圈示意图；图4是本专利技术小孔不意图；图中标号感应电动机，2接线盒，3电压测量单元，4信号分析单元，5定子，6检测线圈，7检测线圈引线，8小孔。【具体实施方式】本实施例中米用具有鼠笼式转子结构的感应电动机I。铸招转子，铜条、铜板转子均可，只要满足鼠笼式结构即可。感应电动机I包括:转子、定子5和接线盒2 ;如图1所示，一种利用漏磁场检测感应电动机的偏心检测装置包括:检测线圈6，放置在电机定子铁心轭部，并用于测量电机定子铁心不同位置处的轭部磁场；电压测量单元3，用于测量检测线圈两端感应电压；信号分析单元4，用于对检测线圈的电压进行频谱分析，通过判断特征频率是否存在及存在情况下其幅值的比较与分析来判定偏心类型和最小气隙的大致位置。具体的说，如图2a和图2b所示，在定子5的轭部外侧按轴向分别等间隔设置m个检测环；每个检测环上均匀设置有η个安装孔用于放置检测线圈6，且相邻两个检测环上的检测线圈为对齐设置；从而在定子5的轭部外侧上形成均匀分布的nXm个检测线圈；5 < η < 12，m多3。针对本实施案例中的三相笼型感应电动机，η设置为6，m为3。如图3当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用漏磁场检测感应电动机的偏心检测装置，所述感应电动机(1)包括：转子、定子(5)和接线盒(2)；其特征是，所述偏心检测装置包括：电压测量单元(3)、信号分析单元(4)和检测线圈(6)；在所述定子(5)的轭部外侧按轴向分别等间隔设置m个检测环；每个检测环上均匀设置有n个安装孔用于放置所述检测线圈(6)，且相邻两个检测环上的检测线圈为对齐设置；从而在所述定子(5)的轭部外侧上形成均匀分布的n×m个检测线圈；所述检测线圈(6)为漆包线绕制而成，并有两个引线端；所述n×m个检测线圈的两个引线端经过编号后分别从所述接线盒(2)中引出，并接入所述电压测量单元(3)中；由所述电压测量单元(3)获得所述n×m个检测线圈的电压信号；所述信号分析单元(4)与所述电压测量单元(3)相连，用于对所述电压测量单元(3)所获取的电压信号进行频谱分析，判断所述电压信号是否存在特征频率，若存在特征频率，则表示所述感应电动机(1)产生偏心故障；所述信号分析单元(4)显示所述特征频率的幅值及检测线圈所在位置；从而获得所述感应电动机(1)所产生的偏心类型和最小气隙位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍晓华，王汉丰，狄冲，程志恒，周洋，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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