驅(qū)動(dòng)未來，如何對(duì)電機(jī)運(yùn)行異常做分析與定位？

時(shí)間：2021-08-19 15:19:05

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[導(dǎo)讀]電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力心臟，小到風(fēng)扇、空調(diào)，大到船舶、飛機(jī)都離不開電機(jī)，如此重要的部件出現(xiàn)了異常該如何定位與分析呢？本文將帶您深入了解。??電機(jī)需求現(xiàn)狀分析?電機(jī)需求的激增首先體現(xiàn)在無人機(jī)上。近年來，隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)的成熟、電子與無線電控制技術(shù)的改進(jìn)、多旋翼無人機(jī)...

驅(qū)動(dòng)未來，如何對(duì)電機(jī)運(yùn)行異常做分析與定位？

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力心臟，小到風(fēng)扇、空調(diào)，大到船舶、飛機(jī)都離不開電機(jī)，如此重要的部件出現(xiàn)了異常該如何定位與分析呢？本文將帶您深入了解。

??電機(jī)需求現(xiàn)狀分析?

電機(jī)需求的激增首先體現(xiàn)在無人機(jī)上。近年來，隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)的成熟、電子與無線電控制技術(shù)的改進(jìn)、多旋翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，無人機(jī)行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。目前，無人機(jī)已經(jīng)成為商業(yè)、政府和消費(fèi)應(yīng)用的重要工具，廣泛應(yīng)用于建筑、石油、農(nóng)業(yè)以及公用事業(yè)領(lǐng)域。電機(jī)作為無人機(jī)運(yùn)行的核心，其需求量也是隨之上升。

對(duì)電機(jī)系統(tǒng)需求的增長在純電動(dòng)汽車上體現(xiàn)同樣明顯：以電動(dòng)機(jī)代替燃油機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)而無需自動(dòng)變速箱。相對(duì)于自動(dòng)變速箱，電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠，甚至被視為中國在新能源汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)“彎道超車”的希望領(lǐng)域之一。伴隨著電動(dòng)汽車占有率的上升，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求量也與日俱增。

??電機(jī)常見問題

發(fā)電機(jī)過熱：如定子電壓過高，鐵損增大；負(fù)荷電流過大，功率因數(shù)太低，使轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流增大，造成電機(jī)發(fā)熱；
發(fā)電機(jī)的三相負(fù)荷電流不平衡：如果三相不平衡，則可能引起電機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻、電機(jī)發(fā)熱、控制設(shè)備紊亂、跳閘；
電機(jī)堵轉(zhuǎn)：由于電機(jī)負(fù)載過大、拖動(dòng)的機(jī)械故障、軸承損壞掃膛等原因引起的電動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)或停止轉(zhuǎn)動(dòng)；
諧波干擾：高次諧波含量過高，可能會(huì)使得系統(tǒng)中伺服電機(jī)產(chǎn)生脈動(dòng)，交流電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，運(yùn)行噪音增大、設(shè)備發(fā)熱，造成電機(jī)損壞；
啟動(dòng)異常：電機(jī)無法正常啟動(dòng)，需數(shù)次才能啟動(dòng)成功或短時(shí)間啟動(dòng)后便停止工作；
缺相：三相電機(jī)若缺少一相動(dòng)力電，會(huì)造成電機(jī)轉(zhuǎn)不起來，電機(jī)短路造成電機(jī)發(fā)熱量過大，燒壞電機(jī)等惡性事故。

如果從電力系統(tǒng)的角度進(jìn)行分類，可以發(fā)現(xiàn)諧波與三相不平衡是引發(fā)電機(jī)異常的最重要的兩個(gè)因素，因此我們需要針對(duì)這兩項(xiàng)分別進(jìn)行分析與定位。

??電機(jī)異常分析與解決諧波

諧波與電機(jī)的關(guān)系

電機(jī)系統(tǒng)中變頻器的輸出信號(hào)作為電機(jī)的輸入，變頻器的輸出電流含有大量高次諧波。高次諧波含量過高，可能會(huì)使得系統(tǒng)中伺服電機(jī)產(chǎn)生脈動(dòng)，交流電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，運(yùn)行噪音增大、設(shè)備發(fā)熱，造成電機(jī)損壞。因此須對(duì)電機(jī)輸入電流信號(hào)進(jìn)行諧波分析。

諧波

致遠(yuǎn)電子解決方案

PA系列功率分析儀采用PLL倍頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)速度更快、動(dòng)態(tài)范圍更廣的諧波測(cè)量，在諧波模式下實(shí)現(xiàn)電壓、電流基波、功率、相位、諧波成分和總諧波失真因數(shù)（THD）的精確測(cè)量。

PA功率分析儀最高可測(cè)量輸入信號(hào)基頻的500次諧波，滿足各類電機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的諧波測(cè)量需求。

三相不平衡度

電機(jī)輸入三相不平衡的危害

三相電機(jī)輸入電壓信號(hào)，須滿足一定的平衡度，如果三相不平衡，則可能引起電機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻、電機(jī)發(fā)熱、控制設(shè)備紊亂、跳閘、零線電流過大等現(xiàn)象，嚴(yán)重會(huì)造成電機(jī)損壞。

三相不平衡度

致遠(yuǎn)電子解決方案

PA功率分析儀支持矢量圖測(cè)試功能，可以在向量圖內(nèi)直觀地觀測(cè)接線組的電壓、電流相位角。同時(shí)提供三相不平衡度、相位差等參數(shù)的同步數(shù)值顯示，滿足對(duì)電機(jī)輸入信號(hào)的三相不平衡度準(zhǔn)確測(cè)量的需求。

??總結(jié)

致遠(yuǎn)電子研發(fā)生產(chǎn)的PA系列功率分析儀，其測(cè)量精度最高達(dá)0.01%，可以滿足高精度測(cè)量要求；帶寬高達(dá)5MHz,支持電壓電流的相位校準(zhǔn)，非常適合用于高次諧波干擾測(cè)試；PA系列功率分析儀最多支持7通道數(shù)據(jù)同步采集，最高可實(shí)現(xiàn)三相輸入三相輸出電機(jī)信號(hào)的同時(shí)測(cè)量。目前已經(jīng)成功應(yīng)用在諸多電機(jī)測(cè)試環(huán)境當(dāng)中。

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