[发明专利]一种电机转子缺相故障模拟方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于电机故障分析技术领域，涉及一种电机转子缺相故障模拟方法及装置，该方法能够在不损坏电机的前提下，产生转子缺相故障，而且电机能够在正常运行条件和上述故障运行条件之间随意切换。

背景技术

电机是工业广泛使用的设备之一，电机是依据电磁感应定律实现电能转换或者传递的一种电磁装置，可分为电动机和发电机两大类。电动机把电能转化为动能，发电机把动能转化为电能。电机的故障分析与诊断是电机使用过程中的重要内容。

电机在运行过程中，会因各种原因造成损坏，在这些故障中，缺相故障造成电机损坏占有很大比例，由此而烧毁的电动机数量是巨大的，造成的经济损失也是极为严重的。根据电机学原理，电机在缺相时，转子绕组流通的不再是三相交流电流，而是单相电流，气隙中的磁场由圆形旋转磁场变为单相脉振的磁场。一方面，电机缺相启动时，其启动转矩为零，电机实际上是处于两相短路状态。电动机绕组严重发热，破坏电机绝缘，以致于烧毁电机，影响生产，甚至造成事故。另外，电机在缺相运行时，过载能力已明显减低，转差率变大，定转子电流加大，势必使绕组发热，电机运行极为不利。防止电机缺相运行，是有很大的经济价值。

电动机造成缺相故障的原因主要有以下几种情况：

1.电源缺相

三相电源接入电机之前，该电源已少一相或两相(电源已经出现问题，三相熔断器中的一相熔体被烧断)，它可造成电机无法启动或启动运转异常。

2.控制回路造成缺相

控制回路中的接触器、继电器长期使用，触点可能存在一定程度的氧化，引起接触不良，或元件动作机构长期磨损。这些电气元器件，当受到电动机启动电流(一般为额定电流的5—7倍)的冲击，或受到机电设备的震动或运动机构卡住失灵等而误动作，转子绕组由此而缺相。

3.电动机接线盒中接线柱松脱

电机转子三相绕组中一相绕组断开，从而造成电机运行缺相。

4.连结头虚接或分断

供电线路中的连结头出现虚接或可能受到外力而分断，也会使得电动机缺相。

5.绝缘老化

电动机在运行相当一段时间后，转子绕组的绝缘可能出现老化(电动机运行的环境温度长期过高，供电电压偏高或者是负载过大时)，造成电动机转子绕组相间或匝间短路，电动机转子绕组也会出现一相或多相断开。

为了分析电机转子缺相故障，需要对电机转子进行故障模拟，然后现有技术中的故障模拟方法都会对电机造成损坏，同时不能使得电机在正常运行条件和上述故障运行条件下自由切换，不利于故障分析和数据获取。

发明内容

本发明提出一种电机转子缺相故障模拟方法及装置，通过对结构的特殊设计，能够在不损坏转子的前提下真实产生电机转子缺相故障，本发明能够让电机在正常运行条件和上述故障运行条件之间随意切换。

为了达到上述目的，本发明提出一种电机转子缺相故障模拟方法，包括下列步骤：

在转子三相绕组每一相线圈连接导线并引出到转子外部；

在所述各相绕组位于转子外部的导线上分别连接外部开关；

选择断开其中之一的外部开关，从而产生对应的转子绕组缺相故障；

闭合所有外部开关时，电机运行在正常工况。

进一步的，所述电机为三相异步电机。

为了达到上述目的，本发明还提出一种电机转子缺相故障模拟装置，包括：

转子三相绕组；

连接导线，连接于所述转子三相绕组的每一相线圈并引出到转子外部；

外部开关，分别连接于所述各相绕组的连接导线上。

进一步的，所述电机为三相异步电机。

进一步的，当所述其中之一的外部开关断开时，产生对应的转子绕组缺相故障。

进一步的，当所述3个外部开关全部闭合时，电机运行在正常工况。

本发明提出的电机转子缺相故障模拟方法及装置，通过外部开关改变转子绕组的通断，产生电机转子缺相故障。使用该方法及装置，电机转子在恒定转速和变化转速下均能够随时产生转子缺相故障，并能随时切换到正常电气状态。

附图说明

图1所示为本发明较佳实施例的电机转子缺相故障模拟装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图给出本发明的具体实施方式，但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。