特約撰稿人:北京西馬力公司郭占強 史光
MCA:國際先進的電機故障診斷技術
特約撰稿人:北京西馬力公司郭占強 史光
現代工業離不開大型動力設備——電機,電機已是當今工業生產、日常生活中最主要的原動力和驅動裝置,它的運行狀況直接影響到工業生產的正常進行。其一旦發生嚴重故障,不僅電機自身將損壞,而且將導致整個工業生產中斷;更重要的是由于生產過程中斷導致的損失往往比電機本身的損失更為嚴重。
所以,對電機進行運行狀態監測及故障診斷,無論對于避免重大事故的發生,還是查找故障原因及故障維修,都具有非常重要的意義。
(1)電橋或“數字微歐表”——檢測繞組直流電阻,僅用于查找接頭接觸問題(松動,腐蝕),無法檢測匝間短路、層間短路、磁隙不均等導致的電磁特性(電感量)的改變。
(2)搖表或絕緣耐壓試驗——通過直流、交流高壓耐壓試驗,測試繞組對地絕緣性能,同時得出絕緣阻值、介質吸收比、極化指數和泄漏電流等指標。作為高壓預防性試驗,它解決的僅是對地絕緣性能的評估。
(3)浪涌試驗——又稱“匝間耐壓試驗,”對繞組施加高壓,比較各級衰減電壓波形分析匝間短路的情況。該檢測方式對電機絕緣產生一定的傷害,降低電機使用壽命;同時,儀器設備笨重,操作復雜。

MCA技術的核心理論:電機等效電路
(1)測試參數:◆電阻R;◆電感L;◆電容C;◆感抗XL;◆容抗XC;◆阻抗Z;◆相角I/F;◆專利測試:污染因子DF值、繞組健康指數TVS值等等。
國際IEEE標準認為,阻抗測試較直阻R的測試更精確,I/F用于評估故障源于定子還是轉子,且能夠診斷早期匝間短路等故障。如今這一標準已成為美能源部及國際IEEE推薦的電機質量評判依據。
阻抗測試(Z):阻抗是對繞組電路電磁特性的綜合評判。初期匝間短路導致的電阻值的變化微乎其微。但由此產生的電感失效可通過阻抗真實反映出來。尤其是對阻抗的長期監測,是對于交流電機定轉子三相平衡以及潛在故障程度的有力判據。
倍頻測試(I/F):儀器向電機繞組輸入交流信號,通過頻率加倍得出電流的減小量(I/F),借此評判繞組電路的電磁特性。匝間短路發生的過程,即是電感失效、電磁特性變化的過程,也就是I/F從50%向0%發展的過程。繞組的這一參數是匝間短路最有效的判據。
(2)主要功能:分析交流電機、直流電機,變壓器,發電機,伺服,步進電機等所有類型;分析交流鼠籠電機轉子斷、裂,細化過程、直流電機繞組壽命分析;電機繞組壽命分析數據庫:交流電機、直流電機、變壓器、發電機、單相線圈繞組等等。