49、电机与压缩机故障诊断技术

电机与压缩机故障诊断技术

1. 三相感应电机故障模拟与实验

1.1 故障模拟原理

在三相感应电机中，存在多种故障类型，如断条故障（BRB）和定子短路故障（SSC）。对于断条故障，为了模拟其影响，需要在受影响的转子相位上增加额外电阻。设(s)为转差率，(f_s)为供电频率，(f_r)为转子频率。在健康的交流感应电机（AICM）中，转子电阻矩阵(R_r)定义为：
[
R_r =
\begin{bmatrix}
r_r & 0 & 0 \
0 & r_r & 0 \
0 & 0 & r_r
\end{bmatrix}
]
假设断条故障仅发生在(a)相，那么转子电阻矩阵(R_r)需修改为：
[
R_r^* =
\begin{bmatrix}
r_r + \lambda_1 & 0 & 0 \
0 & r_r & 0 \
0 & 0 & r_r
\end{bmatrix}
]
其中，(\lambda_1)表示转子相电阻的变化，定义为：
[
\lambda_1 = \frac{3m}{k - 3m} r_r
]
这里(k)是转子导条的数量，(m)是转子断条的数量，(r_r)是转子的电阻。

对于定子短路故障，在理想情况下，定子三相参数相同。但当某一相发生短路时，该相绕组匝数会减少。为模拟短路匝数的电机，需要考虑定子电阻和电感的变化。设(T_{sa})、(T_{sb})和(T_{s