冲击脉冲与电机电气信号分析技术在故障诊断中应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油化]一自动化Vo1．47，No．2第47卷第2期2011年4月AUT()MAT10NINPETR()_CHEMICALINDUSTRYApril，2011冲击脉冲与电机电气信号分析技术在故障诊断中的应用张培(石油化工管理干部学院，北京100012)摘要：重点介绍了滚动轴承冲击脉冲测试技术与电机在线电气信号分析技术的基本原理，详细介绍了，冲击脉冲测试仪器的工作原理和信号拾取与传统振动测试方法的区别，以及冲击脉冲测试技术相比振动测试技术的优势和特点，并简要介绍了该技术在企业设备状态监测与故障诊断中的实际应用，重点结合电机故障诊断实例介绍r两种测试技

2、术的使用方法。通过实例的分析介绍专门针对滚动轴承设备故障诊断方面的应用前景和技术特点。关键词：冲击脉冲；信号分析；故障诊断；应用中图分类号：TM3文献标志码：B文章编号：1007—7324(2011)02—0075—030引言造成意外停机。在流程工业企业，开展设备状态监测与故障诊冲击脉冲技术与电机电气信号分析技术综合断比较成熟。设备运行情况不但事关经济效益，更应用可以很好地解决石化企业在用关键电机的状是企业安全生产的重要前提。在众多企业的关键态预知和故障诊断。为关键机组的可靠运行以及机组、泵群中，电机的故障诊断一直是一个难题。设备检维修提供科学依据。传统的用于电机分析诊断的手段包括听

3、诊法、红外1技术介绍测温法、振动频谱分析法、油液分析法等。这些现1．1冲击脉冲技术场常用的分析方法和技术能够发现现场设备的一滚动轴承在运行时，“粗糙”滚动体与滚道表面些晚发机械故障，对电机设备的早期故障预警和一之间的润滑油产生波动，并x,t~b滚道产生能量较小些电气故障无法进行诊断。比如电机滚动轴承的但频率较高的冲击；同时滚动体滚过某一缺陷位置故障预知诊断方法中，传统使用的振动频谱分析方时则会产生一个相对能量较大，但频率较低的冲法还没有统一的专门针对轴承的报警标准，往往在击，这种冲击会随着滚动体或滚道表面产生的缺陷现场应用中无法给设备维护人员准确、精确的结而明显增大。冲击脉冲法就是采

4、用特殊的传感器论，指导维修。将以上信号放大后加以采集，经过分析处理后确定冲击脉冲技术作为瑞典SPM公司的专利分滚动轴承的运行状态。析滚动轴承故障的一门技术，以其可以实现提前很因此冲击脉冲技术可以用于分析滚动轴承的长周期预知、适用于低转速、变负荷等复杂工况的损伤状态和润滑情况。测试时需要输入轴承参数轴承诊断u，为诊断业界所熟知和推崇，广泛应用以及设备转速，这些因素会生成dBi值，该值在测于石化企业的各种设备上。如挤出机、ABB电机、试时会自动去除，这些测试的结果可以使用同一个标准进行评估]。相对振动分析的各种方法而言，西门子电机、苏尔寿泵、英格索兰空压机等均安装和预置了SPM测试螺钉或

5、者半在线测试系统。该标准是直接用于分析评判轴承本身状态的一个SPM冲击脉冲测试技术得到了多家设备制造商的标准，而不是像ISO10816等标准是评判设备整体认可。状态的。因此冲击脉冲技术更加可靠准确。1．2电机电气信号分析技术电机电气信号分析技术是专门针对电机电气故障分析的一门技术。其在线采集运行电机的电电机电气信号分析技术是基于运行电机在正压与电流实时信号，经过FFT频谱分析和时域波形分析，可以提前预知电机转子断条、断路、变频器收稿日期：2011一O2～15(修改稿)。等故障。该项测试技术弥补了以往电机分析仅使作者简介：张培(1956一)，女，1982年毕业于北京化T大用机械的测试方

6、法进行故障诊断的方式，可以更精学化工机械专业，获学士学位，现工作于石油化工管理干部学院专确地提前预知电机电气故障，避免电机因电气故障业技术部，任副教授，已发表专业技术论文12篇。学兔兔www.xuetutu.com石油化工自动化第47卷常负载情况下，通过采集电机三项电压与电流信警。预警状态下轴承可以继续运转，但是需要加大号，进行FFT分析和波形分析，从而对电机电气状巡检力度，一旦轴承达到红色报警状态，则为故障态进行评估的专业技术_3。并且，电气信号分析是周期，需要及时处理更换。作为电压和电流波形的评价条件，增加了对与功从以上可以看出，冲击脉冲方法是拾取专门的率、电机、负载有关信号快速

7、过滤的诊断，它还提供滚动轴承本身所发出的信号，这比使用传统的振动一些涉及功率质量、直流电机分析、发电机分析等测试方法拾取设备整体振动然后通过共振解调的独特的能力。方法要及时、准确、可靠；正是由于冲击脉冲拾取的该技术可以用于分析评估电源品质、电机定子是轴承信号，才可以统一采用同一个报警标准，实绕组健康状态、转子、耦合器、变频装置、轴承和啮现量化的诊断分析。合问题等。以电机变频器为例，良好的变频装置调3现场案例制出的电压信号与电流信号相位相同，FFT频谱某石化