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电机状态监测和振动分析

　电机状态监测和振动分析提供加速度计选择的建议。这些建议基于直流和非同步交流电机的常见故障。这些常见故障可通过振动分析检测出来，包括机械和电气故障。重点是传感器的频率范围及其安装方法，以便可靠地检测这些故障。例如，考虑以几百赫兹的周期性频率(称为故障频率)发生的撞击事件，但每个单独事件的能量可从起始点带走，频率在低至高千赫范围内。因此，用于检测撞击、摩擦和凹槽等事件的传感器应在几百赫兹到20千赫的宽频范围内响应。对于传统的机械故障，如平衡和对准，频率范围从约0.2倍的运行速度到50-60倍的运行速度是足够的。电气故障需要机械故障所需的低频和高频段。

电机状态监测和振动分析提供加速度计选择

　　电机会同时出现机械和电气故障，这会导致振动。只要安装的振动传感器具有足够的带宽和灵敏度，就可以检测到这些故障。机械故障伴随着冲击、摩擦和疲劳，会产生比电气故障频率更高的振动，但凹槽除外。凹槽产生的振动频率与摩擦频率大致相同。如果传感器的带宽和安装方法足以检测机械故障，那么它们也将检测电气故障。电机出现的典型机械和电气故障如下：

　　电机出现典型机械故障：

　　1. 对准

　　2. 轴承故障

　　3. 松动

　　4. 摩擦

　　5. 共振

　　6. 直流和变频驱动感应电动机的凹槽

　　感应电机和直流电机的典型电气故障1：

　　1. 定子偏心、短叠片或松铁

　　2. 偏心转子

　　3. 转子条开裂或断裂

　　4. 连接器松动或断裂

　　5. 直流和变频驱动感应电动机的可控硅问题

　　这些故障的传感器带宽要求通常是

　　a)低频段0.3至50倍运行速度

　　b)对于更高频段，500 Hz至20+kHz

　　为了说明与冲击相关的预期带宽，我们建立了一个实验，该实验使用三个直径不同的球，在几英寸厚的扁平大金属板上进行。球的直径分别为0.5英寸、1.0英寸和1.5英寸。分析带宽为80千赫。光谱数据结果2如图1所示。所有三个数据集中约17kHz的活动来自设置中的共振。忽略共振活动，小0.5“D球的主要活动范围在535千赫。1.0“D球的初级能量在2-15 kHz范围内。对于1.5“D球，主要活动所在的带宽在1-10 kHz范围内。随着撞击物体质量的增加，中心频率的降低既符合经验，又符合理论。

　　对于摩擦，能量主要在中心频率取决于摩擦物体的质量和速度的带内发射(类似于撞击)。摩擦与撞击的区别在于，摩擦物体的中心频率比同一物体的中心频率大25-50%。

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