[发明专利]一种感应电动机的偏心检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体地说是一种感应电动机的偏心检测装置及其检测方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明是为了克服现有技术存在的不足之处，提供一种感应电动机的偏心检测装置及其检测方法，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。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种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n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n×m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n×m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。

本发明所述的感应电动机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。

5≤n≤12，m≥3。

本发明一种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n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n×m个检测线圈；并分别放入所述安装孔中；

步骤3、将所述n×m个检测线圈分别进行编号，并将所述n×m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n×m个检测线圈的n×m个电压信号进行显示；

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n×m个电压信号进行频谱分析，获得所述n×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，本发明有益效果体现在：