1、電機診斷培訓材料AT嘉瑞翔在線狀態檢測服務 認識BJM中的ALL-TEST Pro, LLCBJM建立于 1983; 世界級的供貨商和服務商電機預知維修在線和離線故障診斷的世界級領導者用戶遍布世界各地電機使用場所，實踐已證明的電機測試方法, 使工業進入了嶄新領域ALL-TEST Pro, LLC 提供診斷電機的ATPOLII電機電氣信號分析技術Electrical Signal Analysis 交流電源Process Mechanical and Electrical Feedback電機驅動系統機械系統1200 rpm電機系統結構圖電機系統包括 ： 電源： 直流電源，交流電源 電機控制系統

2、：可控硅 ，接觸器 ，開關 等 電機本體： 定子和轉子 耦合系統： 軸承，齒輪等 負載： 風機，風扇和壓縮機等。電機系統的構成電機的結構*損失包括產品和人力損失ATPOLII能解決什么問題？ 電源問題： 電源諧波，電壓，電流瞬變，突變 電機控制系統：可控硅 ，接觸器 ，開關 等 電機本體： 定子和轉子,動態靜態偏心 轉子斷條，基礎松動 耦合系統： 軸承，齒輪狀態等 負載： 風機，風扇和壓縮機等 DC 電機 發電機 變頻系統 同步電機 電源質量分析 測試可變的負載電源控制連接電纜定子轉子 氣隙絕緣轉子條振動對中負載調速裝置離線檢測 (非運行)高壓試驗-X-沖擊試驗-X-兆歐表-X-歐姆表-L-L

3、-極化指數-X-MCA-XXXXXXX-在線監測 (運行)振動測量-LLL-XXXX-紅外XXXLL-L-LL-超聲-L-L-X-L-電壓/電流LLL-LL-ESAXXL-LXX-LXXXL綜合MCA &ESAXXXXXXXXXXXXLX = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = NoE01ATP8007E01ATP8004E01ATP6706E01ATP6703E01ATMD230E E01AT230EATPOLII 主機ATPOLII 主機ATPOLII 主機ATPOLII 主機ATPOLII 主機100A電流鉗100A電流鉗1

4、00A電流鉗100A電流鉗100A電流鉗1000A電流鉗1000A電流鉗1000A電流鉗1000A電流鉗1000A電流鉗電壓探頭電壓探頭電壓探頭電壓探頭電壓探頭充電器充電器充電器充電器充電器安全套件 六件安全套件 三件安全套件 六件安全套件 三件套件電纜接口1件套件電纜接口 1件套件電纜接口1件套件電纜接口1件AT31AT31AT31AT31AT40AT40AT40AT40EMCATEMCATEMCATEMCAT充電器充電器充電器充電器CC軟件CC軟件CC軟件CC軟件DC測試夾具DC測試夾具DC測試夾具DC測試夾具試驗電機試驗電機試驗電機試驗電機ATP組合系統ESA 的能力電信號分析（ESA）

5、是電壓和電流波形評估的術語ESA的兩種途徑頻域分析時域分析How ESA Operates ESA如何工作How ESA OperatesESA頻域分析 軸承故障頻率 扇葉通過頻率 齒輪嚙合頻率 皮帶通過頻率 皮帶拍頻電源故障 轉頻 定子槽頻 轉子條頻電機電氣故障電機機械故障 高次諧波ALL-TEST PRO OL 軟件上傳數據輸入銘牌數據功率, 電壓, 電流, 轉速 (必須）轉子條數，定子槽數,如可能就輸入軟件將自動識別軸承數量 (可選)ESA快速診斷電機的分析法則供電頻率（線頻LF）的轉差頻邊頻（PPF）揭示轉子狀態；機械故障:頻譜圖中，峰值出現在電流譜而非電壓譜電氣故障:頻譜途中，峰值同

6、時出現在電流譜和電壓譜軸承故障線頻的非整數倍轉頻的非整數倍峰值僅出現在電流譜電機故障特征頻率故障類型中心頻率(CF)定子機械問題CF = RS x 定子槽數LF 邊頻轉子CF = RS x 轉子條數LF 邊頻轉子靜態磁偏心CF = RS x轉子條數LF and 2LF Sidebands機械不平衡CF = RS x轉子條數LF Sidebands and 2LF Signals動態偏心CF = RS x轉子條數LF and 2LF Sidebands with Running Speed Sidebands定子電氣問題（短路）CF = RS x定子槽數LF Sidebands with Run

7、ning Speed Sidebands轉子狀態等級評估標準RSL轉子狀態應對措施1極佳無2好無3小問題繼續監測4轉子條裂紋發展或存在條間高阻增加監測頻率5單條或兩條裂紋，產生高阻增加監測頻率，測振動6多條裂紋或存在斷條盡快檢修7存在多處斷條立即檢修或更換-42dB電流譜分析轉子裂條轉子裂條 線頻極通頻邊帶 指示轉子高阻或斷條.ESA- 低頻測試數據 (120HZ)電流譜分析偏心150Hz 50HzCF=1143.51Hz150Hz 50Hz 24.33Hz靜態偏心動態偏心電流譜分析動態偏心CF = 轉頻RF 轉子條數 50HzCF=973.2Hz200Hz100Hz 1 LF, + 4LF

8、+ 2LF電流譜分析機械不平衡CF電流譜分析機械不平衡倍頻指示電氣諧波及轉子偏心NTN 6305 Brg21234BPOR106.9213.8320.7427.6BPIR63.4126.8190.2253.62BSF9.0518.127.1536.2FTF44.589.0133.6178.1 50Hz320.7Hz427.6Hz外環故障電流譜分析軸承故障早期高頻低能：10、15、20倍故障頻率晚期低頻高能：1、2、3、4倍等低倍頻620Hz720Hz中心頻率=670Hz10倍內環頻率電流譜分析軸承故障670Hz靜、動態偏心，多重諧波峰，同時存在較高的噪聲帶電流譜分析潛水泵電機轉子磨碰6 inc

9、h18 inch1460rpm487rpm帶長 = 147.4 inch線速 = D RF = 3.14 6 24.33 = 458.6 Hz帶頻BF = 3.11Hz 電流譜分析皮帶及皮帶輪故障20齒100齒1460rpm1460rpm嚙合頻率風機葉片通過頻率=24.33 6=146Hz電流譜分析齒輪故障及葉片故障波形、低頻段頻譜、高頻段頻譜電流譜分析變頻裝置故障The ALL-TEST PRO在線系統手持式數據采集器八個數據電流探頭4 個 1 - 1000A4 個 0.1 100A4 個電壓探頭無限藍牙傳輸可存儲20個采樣數據具有PC軟件用于分析，產生報告，趨勢分析*The Bluetoo

10、th word mark and logos are owned by Bluetooth SIG, Inc. 1）在控制柜（可在PT/CT上）卡接三相電壓夾頭與三相電流鉗；直接連接ALL-FAFE PRO轉接盒2）儀器簡單按鍵進行數據存儲；3）藍牙無線技術，將數據上載到計算機上載到計算機；4）輸入電機銘牌數據；5）自動分析結論，并打印報告。 現場測試ALL-SAFE PRO安全套件操作安全、連接簡單、安裝方便安全的電子電路微控接口報告概要報告概要報告概要ESA時域分析 報告概要參量數值分析變壓器諧波衰減因子（THDF）97.5%105%OK，波形為正弦105%存在削波，電源須核查電流偏差I1

11、0%必須停機峰值因子CF1.45存在沖擊及尖峰，電源須核查1.351.45OK，波形為正弦時域分析電流（I）參量數值分析電壓偏差因子VDF1.06倍額定電壓存在沖擊，電源須核查1.5倍額定電壓存在尖峰，電源須核查三相平均電壓1.06倍額定電壓超出最大允許值，存在沖擊，電源須核查0.875倍額定電壓低于最小允許值，存在衰減，電源須核查峰值因子CF1.45存在沖擊及尖峰，電源須核查1.351.45OK 三相電壓平衡3%應核查5%須停機時域分析電壓（V）供電電壓低于額定 -15% 0效率變化：4.5% 0工作電流：+7% 0轉 速：-0.2% 0啟動轉矩、最大轉矩、過載能力： -30% 0啟動電流及

12、溫升：-15% 0供電電壓高于額定 0 +15%效率變化：0 2%工作電流：0 +4%轉 速：0 +0.2%啟動轉矩、最大轉矩、過載能力： 0 +30%啟動電流及溫升： 0 +15%時域分析供電偏差（V）THD 5%可能出現3或5次強諧波:3次較大不平衡電流及零線電流，可能源 于供電電源，導致定子繞組過熱；5次疊加在基波上產生擾動的非線性波形。 正序諧波（+ve seq：4，7，10）5%速度上升，同時存在溫升。 逆序諧波（-ve seq：2，5，8）5%阻尼加大，導致過熱，基波必須增長以抵消，從而引發軸承、耦合、轉子等多種故障。零序諧波（0 seq：3，6，9）5%繞組發熱，不會影響轉動或扭

13、矩；星型系統：產生大量非線性負荷，零線電流劇增，由于相保護斷路器不動作而導致過熱；角型系統：零序諧波電流產生回路，導致發熱，增加電流負荷，導致斷路器動作。時域分析諧波監測X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No案例1PWM Drive Input Diode Failure變頻電機輸入二極問題X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No3-Phases of Input Current三項輸入電流 Good Input DiodeX = Yes; L =

14、Late stage faults/Limited detection; - = No Bad Input DiodeX = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No測試報告X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No案例 2- 電容老化X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No 完好電容Figure is showing voltage at the output of the drive a

15、nd this is for a good drive with capacitors in good condition.X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = No老化電容 Figure shows ripple generated by the bad bus capacitors.X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = NoVented Capacitor電容穿孔X = Yes; L = Late stage faults/Limited detect

16、ion; - = No案例3Failed IGBT絕緣柵雙極型晶體管X = Yes; L = Late stage faults/Limited detection; - = NoFailed IGBT絕緣柵雙極型晶體管- Failed IGBTThe ESA automated report also identifies an unbalance in current 自動分析報告指出電流不平衡案例4直流電機SCR問題完好DC輸入電流1 second of Current Waveform0.05 second of Current WaveformGood SCRsLine Side (

17、input) of DC Drive1 second of Current Waveform0.05 second of Current WaveformBad SCRs驅動器比較Blue is Good DriveBlack is Bad DriveNOTE: Bad Drive shows much higher amplitude peaks in current FFT案例5定子問題測試Sample of AC Machine Test ESA定子問題測試案例6轉子早期問題問題測試Early Rotor Fault 500HP Motor轉子問題案例7轉子偏心案例8直流電樞問題遍布電流頻譜中，出現高低交替的工頻與SCR頻率諧波。電刷或換向器磨損還會在工頻附近出現噪聲帶。 Conclusi