故障診斷技術(shù)在電動(dòng)機(jī)維修管理上的應(yīng)用分析

奚清泉

摘要：電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展過程中占據(jù)著非常重要的地位，一旦電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，那么其就會(huì)給公司和企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失，所以做好電動(dòng)機(jī)的維修管理工作很重要。基于此，本文首先對電動(dòng)機(jī)常見的故障類型及原因進(jìn)行簡要分析，然后就故障診斷技術(shù)在電動(dòng)機(jī)維修管理上的應(yīng)用展開陳述，以促使電動(dòng)機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行，保證其工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：故障診斷;電動(dòng)機(jī);維修管理

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域所發(fā)揮的作用也越來越大。借助電動(dòng)機(jī)，工廠生產(chǎn)產(chǎn)品的速度不斷加快，也使雇傭的勞工人數(shù)減少，進(jìn)而減少了工廠的生產(chǎn)成本，同時(shí)也工廠贏得了很不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。但是，由于長期的使用，很多電動(dòng)機(jī)開始出現(xiàn)零件老化、損壞等現(xiàn)象，如果不能夠及時(shí)解決這些問題，就會(huì)給工廠造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。所以，對于電動(dòng)機(jī)的維修管理工作必須重視起來。

1.常見電動(dòng)機(jī)故障類型

在實(shí)際的生產(chǎn)制造過程中，電動(dòng)機(jī)一般會(huì)在定子、轉(zhuǎn)子以及軸承等方面發(fā)生故障，而且，根據(jù)相關(guān)的調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)，在這些所有的故障類型中，大約有30%的故障是由定子造成的，38%是由軸承所造成的，而起因于轉(zhuǎn)子的故障則在10%左右，還有一些其他的原因會(huì)引起電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障。

1.1由轉(zhuǎn)子所引起的故障

定位軸承和非定位軸承在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中占據(jù)了重要的地位，在這之中，電動(dòng)機(jī)的雙向軸向的定位功能主要是通過定位軸承實(shí)現(xiàn)的，除此之外，定位軸承還與軸、徑向的負(fù)荷有關(guān)。至于非定位軸承，它的作用則是減少軸的額外應(yīng)力的承受，只要適當(dāng)移動(dòng)非定位軸承就可以了。然而，在電動(dòng)機(jī)的實(shí)際的工作過程中，由于受力情況的不同，轉(zhuǎn)子很容易發(fā)生不同程度的變形，嚴(yán)重者還會(huì)發(fā)生斷條現(xiàn)象，如此一來，電動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)程就會(huì)被耽擱，而且如果不能夠及時(shí)解決，那么就會(huì)進(jìn)一步惡化，引發(fā)定子故障的發(fā)生。

1.2由定子所引起的故障

實(shí)際上，定子故障在電動(dòng)機(jī)的工作過程中時(shí)常發(fā)生，而造成這一現(xiàn)象的主要原因是電動(dòng)機(jī)的絕緣破壞。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，大修轉(zhuǎn)子通常會(huì)穿過定子膛，這時(shí)候，經(jīng)過的無論是定子磁場還是轉(zhuǎn)子磁場，偏差總是會(huì)發(fā)生，由于偏差的存在，那么故障也就很容易發(fā)生了。而且，在定子故障中，還有一個(gè)比較常見的現(xiàn)象就是匝間短路，造成這一現(xiàn)象的原因是暫態(tài)過電壓需要匝間絕緣承擔(dān)。此外，一般電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果其所處的環(huán)境很是惡略，那么也很容易發(fā)生故障，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)也有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，進(jìn)而對電動(dòng)機(jī)造成不可避免的傷害。

1.3由于軸承所造成的故障

還有一種使電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的情況是電動(dòng)機(jī)各部件彼此之間的配合間隙出現(xiàn)了差錯(cuò)。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，軸承的溫度會(huì)隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增長而提高，當(dāng)溫度過高時(shí)，在轉(zhuǎn)子重力的影響下，軸承圈和軸承的表面就會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)打滑的現(xiàn)象，而且伴隨著摩擦，熱度會(huì)越來越高，而且潤滑油也會(huì)隨著溫度的升高而熔化，進(jìn)而對軸承造成進(jìn)一步的傷害，這也是軸承故障發(fā)生的主要原因。

2.故障診斷技術(shù)概述

2.1對信號進(jìn)行診斷處理

在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，如果電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，一般情況下就會(huì)有故障信號形成，這時(shí)，相關(guān)的工作人員根據(jù)所接收的故障信號就可以進(jìn)行后續(xù)的故障分析工作了，而且工作人員還能對該故障的征兆進(jìn)行運(yùn)算，那么電動(dòng)機(jī)的故障情況就可以被工作人員掌握了，然后進(jìn)行進(jìn)一步的故障處理工作。在此過程中，時(shí)域、時(shí)頻分析技術(shù)等都是比較常見的信號處理的方式，此外還有小波交換、小波包變換等，利用這些信號處理方式，都可以實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)故障的有效分析。

2.2借助專家系統(tǒng)進(jìn)行診斷

所謂的專家系統(tǒng)主要是指相關(guān)的數(shù)據(jù)庫的建立，在這個(gè)數(shù)據(jù)庫中，相關(guān)專家的處理故障的經(jīng)驗(yàn)都被容納了進(jìn)來，那么，在故障發(fā)生時(shí)，就可以通過該數(shù)據(jù)庫，借助人機(jī)接口挑選數(shù)據(jù)庫里的相關(guān)的知識了，從而幫助工作人員處理故障。如果是自動(dòng)機(jī)發(fā)生了故障，沒有用戶在數(shù)據(jù)庫中檢索信息，那么故障信息也可以通過自動(dòng)機(jī)設(shè)備傳送到數(shù)據(jù)庫之中，隨后會(huì)自動(dòng)匹配尋找故障發(fā)生的原因，并且也會(huì)有相應(yīng)的診斷報(bào)告形成。但是，實(shí)話實(shí)說，這種數(shù)據(jù)庫仍然具有一定的局限性，所以對于復(fù)雜的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)最好還是選擇其他的診斷技術(shù)對其故障進(jìn)行診斷分析。

2.3利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷

在目前所有的診斷技術(shù)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)的應(yīng)用頻率還是相對較高的，主要原因是這種診斷技術(shù)的診斷方式相對比較簡單，此外，這種診斷方式的適應(yīng)性也比較好，所以通常情況下的診斷結(jié)果是令人滿意的。然而，它也并不是完美的，也是有缺陷存在的，這種診斷技術(shù)對于樣本的需求量比較大。所以，在使用該診斷方式的過程中，可以選擇利用特征來進(jìn)行訓(xùn)練，然后對于接收到的故障信息進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算，最后借助這些量化之后的信息就可以選擇合適的診斷措施了。

2.4綜合運(yùn)用的診斷技術(shù)

以上所說的診斷技術(shù)實(shí)際上都需要有龐大的數(shù)據(jù)對其進(jìn)行支撐，而且獲取數(shù)據(jù)也是有一定難度的，總不可避免地出現(xiàn)一些診斷誤差。但是，隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，不同診斷方式相互結(jié)合也是一種不錯(cuò)的方法，借助不同診斷方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)，將會(huì)更有助于電動(dòng)機(jī)維修管理工作的開展，而且這種診斷方式也在逐漸成為一種主流的診斷趨勢。現(xiàn)如今，各事物之間都是相互關(guān)聯(lián)的，所以在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的故障診斷時(shí)也可以利用事物的這一特點(diǎn)，將各種診斷技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，取長補(bǔ)短，提高診斷技術(shù)的精確性，同時(shí)使診斷反饋?zhàn)兊酶痈咝В行ПＷC電動(dòng)機(jī)的正常工作。

3.故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

3.1 軸承故障診斷應(yīng)用

與電動(dòng)機(jī)的其他零部件相比，滾動(dòng)軸承的壽命有很大的離散性，此外，由于材料、加工精度等方面的原因，哪怕是同一批次生產(chǎn)出來的同一型號的軸承，它們各自的壽命也是有所差別的。因此，就需要對軸承進(jìn)行定時(shí)的維修。但是根據(jù)設(shè)計(jì)壽命定時(shí)檢修軸承，實(shí)際上是不太科學(xué)的。這樣看來，傳統(tǒng)的定期維修的方式并不太合適，可能預(yù)知性的維修方法較為穩(wěn)妥，借助時(shí)域分析等分析方法對軸承進(jìn)行預(yù)知性維修有利于保持設(shè)備的狀態(tài)，與此同時(shí)也能夠?qū)S承的使用壽命進(jìn)行充分的利用，一舉兩得。此外，在對電動(dòng)機(jī)的軸承所發(fā)生的故障進(jìn)行診斷時(shí)應(yīng)用時(shí)域分析等診斷技術(shù)，能夠有效地增加故障診斷的精準(zhǔn)性與高效性。

3.2 定子匝間短路故障診斷應(yīng)用

實(shí)際上，定子電流中的匝間故障的特征頻率很容易受到其他噪聲的影響，而且它的特征頻率的分布值是很小的，所以呢，由此所引起的故障也是很不容易被識別的。所以，可以借助這些特性進(jìn)行定子的匝間短路故障分析。結(jié)合實(shí)際的電動(dòng)機(jī)工作情況，將感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在每種工況下穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)序電流的分量視為常量，然后根據(jù)采集計(jì)算所得到的負(fù)序的電流、電壓等進(jìn)行擬合分析，最終與非故障時(shí)的負(fù)序電流的閾值進(jìn)行對比分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)定子匝間短路故障診斷分析。

4.結(jié)語

隨著電動(dòng)機(jī)的使用頻率越來越高，電動(dòng)機(jī)的輸出功率也隨之增加，這也使電動(dòng)機(jī)的故障發(fā)生的頻率不斷增加，所以，對于電動(dòng)機(jī)的維修管理工作的診斷分析也需要重視起來。隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，傳統(tǒng)的診斷技術(shù)并不能夠滿足如今的發(fā)展需求，所以針對各種故障類型，相關(guān)的研究人員探索出了更加符合科技要求的診斷技術(shù)，使得故障的診斷更加精確、高效一些。與此同時(shí)，在今后的工作過程中，相關(guān)的工作人員也需要結(jié)合這些高新的診斷技術(shù)制定出合理的診斷措施，進(jìn)而使這些診斷技術(shù)的作用得到充分發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝雷，單曉鋒.故障診斷技術(shù)在電動(dòng)機(jī)維修管理上的應(yīng)用.山東工業(yè)技術(shù)，2018（5）：205.

[2]吉培棟，劉亦菲，劉鵬飛.故障診斷技術(shù)在機(jī)電設(shè)備管理與維修中的應(yīng)用.中小企業(yè)管理與科技，2015（9）：189-190.

[3]蔡少釤.在機(jī)電設(shè)備管理與維修中故障診斷技術(shù)的應(yīng)用.設(shè)備管理與維修，2016（12）：29-30.

[4]劉儀.故障診斷在機(jī)電設(shè)備管理與維修中的應(yīng)用分析.造紙裝備與材料，2020（1）：26.