故障诊断仪精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的故障诊断仪主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：故障诊断仪范文

汽车减震弹簧故障诊断仪的基本原理是基于非线性频谱分析技术的。这种技术的基本思想是：根据采样得到的减震弹簧的输入和输出数据，利用有效的非线性系统辨识方法得到弹簧的振动方程，再利用多维傅里叶变换得到减震弹簧的非线性传递函数的频域表示形式—广义频率响应函数GFRF?Generalized Frequency Response Functions?。GFRF是描述系统非线性传递特性的一种非参数模型?它能够唯一地刻画系统传递特性的频域特征?因而系统故障前后传递特性的非线性变化就能够通过GFRF被准确地反映。弹簧处于正常工作状态时，仅具有一阶GFRF；弹簧在疲劳失效后?最明显的变化是三阶GFRF大量出现?1?。分析弹簧系统的GFRF?就可判断出弹簧的工作状态。目前国内对汽车减震弹簧的故障诊断还缺乏有效的手段，而且基于这一原理的实际应用在国内外尚处于起步阶段，因此该仪器具有很好的应用前景。

1 系统总体方案

非线性系统辨识算法庞大、复杂，对系统的计算能力要求很高。DSP是专门用于数字信号处理的芯片，计算能力强大、运算速度快，能够满足系统的要求。DSP 的计算能力虽然很强，但其事件管理能力较弱，而且直接支持的I／O口很少。为了方便地实现人机交互，采用DSP与单片机协同工作的方式：以单片机为主机，通过通讯接口对DSP实现控制；同时利用单片机较强的外围设备管理能力实现人机接口、显示等功能。主要工作流程是：弹簧的输入输出信号经过滤波电路进行调理后，由A／D转换器转换为数字信号，再进入DSP进行运算，得到的诊断结果通过通讯接口电路送入单片机，单片机将结果显示在液晶显示器上，并经过串口送入到PC机。单片机通过通讯接口控制DSP的工作状态。系统原理框图如图1所示。

2 硬件电路设计

2．1 信号调理电路

采用集成开关电容滤波器MAX280组成抗混叠滤波电路。MAX280是一个五阶低通滤波器，截止频率可调。当它的时钟管脚接内部时钟时，最大截止频率为1．4kHz；而汽车减震弹簧稳定工作时，信号的频率不超过500Hz，故设定滤波器的截止频率为700Hz。

2．2 DSP电路

DSP电路完成数据采集及数字滤波，利用内置的算法完成故障诊断等任务。

本系统中的DSP采用美国德州仪器公司(TI)生产的TMS320VC5409，它是TMS320C54xx系列的一个高速、高性价比、低功耗的16位定点通用DSP芯片。其主要特点包括：改进的哈佛结构（1条程序存储器总线、3条数据存储器总线和4条地址总线），带有专用硬件逻辑CPU，片内存储器，6级流水线结构，片内外设专用的指令集。TMS320VC5409含16K字的片内ROM和32K字的片内DARAM，程序空间的寻址范围达到8M?数据和I／O空间寻址范围分别为64K。单周期指令执行时间为10ns，双电源（1．8V和3．3V）供电，带有符合IEEE1149．1标准的JTAG边界扫描仿真逻辑。

DSP电路采用16位并行自引导模式，对于TMS320VC5409，用户程序存储在外部数据空间（8000H～FFFFH）中，因此外扩了一片FLASH ROM作为数据存储空间。FLASH ROM采用INTEL公司的TE28F400B3T90（256K×16），它共分为15块（8块4K字，7块32K字），可单独擦写其中的一块。编程电压只需3．3V，最快的读取速度达到90ns。系统外扩了一片SRAM作为外部程序空间。SRAM采用CYPRESS公司的CY7C1041BV33（256K×16），存取速度达到10ns。

    2．3 A／D转换电路

信号的采集和转换是由AD7874完成的。AD7874是AD公司生产的12位A／D转换器。系统要求输入输出信号相位要同步，AD7874内置采样保持器，能够实现四路信号的同步采样。同步采样能使系统的输入输出信号相位匹配的误差降到最小。A／D转换的启动由上升沿触发，四路信号转换完成后，产生中断信号。每一路的采样频率可达29kHz。由于A／D转换后输出的是TTL电平，而DSP工作在3．3V的信号环境，因此在A／D的输出与DSP的输入之间需要加入电平转换电路。在本系统中采用SN74LVC245实现电平转换。DSP系统的供电由TI公司的电压转换模块TPS767D318PWP完成，能够输出3．3V和1．8V两路电压。

2．4 单片机电路

单片机电路实现键盘输入响应和液晶显示以及与PC机交互功能。

本系统中所用的单片机为ATMEL公司的AT89C51。键盘管理通过键盘控制器8279完成。液晶模块选用信利公司的VPG12864T（128×64点阵），它内置T6963C控制器，能够工作在文本或图形模式下。液晶显示界面程序比较大，所以外扩了一片AT28C256作为外部程序存储器。PC机的RS－232串口的电平和单片机串口的TTL电平不兼容，使用MAX232完成两种电平之间的转换。

2．5 通信电路

通信电路实现单片机与DSP的通信。由于单片机与DSP间的数据通信量不大，因此采用了一片8位双向锁存器实现数据交换。双向锁存器采用TI的SN74LVC543。当DSP向AT89C51发送数据时，首先将数据锁存在SN74LVC543中，然后向AT89C51发中断，AT89C51响应中断，从锁存器中取走数据。反之亦然。

3 软件设计

软件的设计主要包括DSP编程和单片机编程。DSP程序的主要任务是初始化、管理DSP外围电路和完成故障诊断的算法。单片机程序包括键盘控制程序、液晶驱动显示程序、与DSP及PC机通信的程序。

3．1 DSP主程序

DSP主程序流程图见图2。

3．2 DSP程序的下载和引导

在本系统中，FLASH ROM是TSOP封装，焊接在电路板上，无法通过烧录器烧写，只能自己编写擦写程序。按照16位并行引导模式自举表（见表1）的格式写好程序代码，编译链接后通过JTAG口下载到DSP中；编写TE28F400B3的擦写程序，将程序下载到DSP中不同的位置。运行擦写程序，程序代码就被写入到FLASH中。要注意的是，由于FLASH的写速度与DSP相比很慢，因此在每次写完一个字后，要延时足够的时间，否则就不能正常地写入下一个字。写完后，需要将FLASH ROM重新设置为读模式，这样才能在开发环境CCS中看到正确的结果。TE28F400B3的最大读取速度为90ns，而TMS320VC5409最大只能设置7个等待状态，因此设置DSP的CLKMD1、CLKMD2、CLKMD3管脚，使DSP在上电复位时的系统时钟为50MHz。这样就能保证可靠地读取FLASH的数据。在完成引导过程后，必须首先将CLKMD寄存器清零，然后重新设置CLKMD寄存器，使系统时钟为100MHz。TE28F400B3的主要操作命令如表2所示。

表1 16位并行引导模式的代码结构

10AASWWSR寄存器的初始值BSCR寄存器的初始值程序入口地址XPC值程序入口地址PC值程序代码的长度程序起始地址XPC值程序起始地址PC值程序代码...0000（表示自举有结束）

表2 TE28F400B3的主要操作命令

命  令第一总线周期第二总线周期操作地址数据操作地址数据读写XXXFFH

读状态寄存器写XXX70H读XXX寄存器数据擦除写XXX20H写块地址DOH写写XXX40H写程序地址程序数据4 实验系统

减震弹簧振动实验系统如图3所示。平台使用真实的桑塔纳2000的悬挂系统和减震弹簧。电机的转动由变频器控制，通过传动轴带动车轮转动。车轮的下端与一个装在固定支架上的可旋转的表面带有凸出挡条的铁棍相接触。车轮转动到与挡条碰撞，悬挂系统使减震弹簧发生相应的振动。

第2篇：故障诊断仪范文

【关键词】 诊断仪 解码器 定位故障 故障诊断过程

汽车故障诊断技术是随着汽车的发展从无到有而逐渐发展起来的一门技术。汽车技术状况的诊断是通过检查、测量、分析、判断等一系列活动完成的，其基本方法主要分为两种：直观诊断法和现代仪器设备诊断法。直观诊断法又称为人工经验诊断法，人工经验诊断法不需要专用的仪器设备，投资少，见效快；但诊断速度慢，准确性差，不能进行定量分析，需要诊断人员有较高的技术水平。现代仪器设备诊断法具有检测速度快，准确性高，能定量分析，对实现快速诊断等优点，而且采用微机控制的现代电子仪器设备能自动分析、判断、存储并打印出汽车各项件能参数。

1 概述与分类

1.1 意义

汽车作为高科技机电产品，其电控系统越来越多，如电控燃油喷射系统（EFI）防抱死制动系统（ABS）＼电子稳定系统（ESP）等，而对电控系统性能的检测和故障诊断，传统的单凭人工经验的诊断方法已显乏力，只有使用电控系统故障诊断仪，才能适应汽车技术的发展需求。因此故障诊断仪得到了应用。当前，人们更加注重的是汽车维修的快捷和可靠程度，而对一辆由几万个零部件和复杂的电控网路系统构成的汽车来说，要在不了解情况下，快捷、准确、有效地确定故障原因及部位，故障诊断仪在汽车故障诊断中的作用就日显重要。

1.2 专用仪器

一般是仪器生产厂硬主机厂的要求开发设计的，如奔驰的HHT和STAR、日产的CONSULT等。专用仪器的特点是检查项目覆盖全车控制系统，功能齐全，作业深度大，特别是有关设定和编程功能，被主机厂配置给特约维修点（4S店）使用。但由于是为单一主机厂设计，因此专用故障诊断仪所能应用车型相对单一。

1.3 通用仪器

一般是通用仪器开发商设计和生产的，比如，德国博世的KTS和国内的诸如电眼睛、金德K系列等。这种仪器测试作业深度不足，且一般没有编程和升级能力。但优点是覆盖车型较宽，因此通用仪器一般使用于一般综合维修厂使用。

2 功能及流程

2.1 汽车故障诊断仪整体流程（如图1）

2.2 硬件支持的主要功能

（1）通过CAN、LIN通信模块可以实现与车载内各电子控制装置ECU之间的对话，传送故障代码以及发动机的状态信息。

（2）通过单片机的同步/异步收发器可以与PC进行串行通信从而完成数据交换，下载程序，以及诊断仪升级等功能。

（3）通过液晶显示器来显示汽车运行的状态数据及故障信息。

（4）通过键盘电路来执行不同的诊断功能。

（5）通过一种具有串行接口的大容量FLASH存储器来保存大量的故障代码及其测量数据。

3 讨论

故障诊断仪能够实现参数测量，在线故障诊断和执行器等功能，具有结构简单、成本低、体积小和性能可靠等优点。汽车故障诊断仪几乎已经成了现代汽车电控系统检测必备的检测工具，而且其诊断也功能越来越强，在汽车故障诊断仪加入了网络通信功能和智能诊断专家系统以后，使得汽车故障的诊断变得更加简便和专业。

诊断仪速度和功能具有不少局限性，现在已有很多基于ARM硬件平台的故障诊断仪，不仅可实现随车、本地、远程相结合的故障诊断，甚至可以直接将故障诊断专家系统和维修资料集成在诊断仪中，提高故障诊断的能力和方便性；为了进一步提高诊断仪的软件的稳定性和可靠性，可选择商业的嵌入式操作系统如Windows CE、VxWorks等；在无线通信方式上也可以通过选择CDMA等方式提高无线通信的速度和稳定性。由于车型太多，而且车型的各种运行参数各不相同，使得故障诊断专家系统完善起来也有一定难度。下一步还考虑在汽车故障诊断仪上集成示波器功能，增加触摸屏等功能，使汽车故障诊断更加方便和快捷。

参考文献：

[1]彭峻岭，高峰.汽车故障电脑诊断仪在车辆维修中的应用.黑龙江交通科技，2004：58～59.

[2]徐峰，黄河.汽车故障自诊断系统与故障诊断仪V.A.G1551研究.电子应用技术，2000，第1期，25～28.

第3篇：故障诊断仪范文

【关键词】油田企业；仪器仪表；维修维护

当前，石油企业的自动化水平在不断提高，GLZ型高压流量自控仪、井站RTU、功图计量仪、机泵变频调速仪、抽油机远程启停仪、原油长输管线泄漏监测仪等专用仪器仪表逐渐投入使用，给仪器仪表的维护管理提出了一系列问题，如何准确诊断仪表的故障，是保证其生产平稳运行的关键。本文阐述了油田常用仪器仪表的故障诊断方法，以便对现场操作人员进行指导。

1.常用仪器仪表的故障诊断方法

1.1询问观察触摸法。石油企业大功率机泵多、电压电流起伏大，造成电路故障频繁，观察触摸询问法是仪器仪表故障检查的常用有效方法。当仪表发生故障时，维修人员首先应尽可能多地询问仪表发生故障前后的工作情况，然后，在断电情况下，观察仪表上各有关儿器件及接线端子是否有烧焦、脱落、相碰及变形等现象。依次检查有关集成电路和接插件，确认是否有松动、接触不良的部位。最后，再给仪表送电，并用手触摸电源变压器、散热器、集成电路等部位是否有过热现象。当发现异常时，应立即断电，把有异常现象的部位或儿器件作为重点检查对象，进一步仔细查找原因，即可查出发生故障的确切部位。

1.2替代法。仪器仪表的故障，多数是由于单个器件损坏或某连接件接触不良造成的。因此，利用替代法检查仪表故障，有时会收到既快又准的效果。此法最适合有相同型号仪表或仪表电路有备用板、备用芯片的情况。当仪表发生故障时，首先应确认仪表电源是否正常，在仪表电源无问题的情况下，再用正常仪表上的有关电路板或芯片替代故障仪表上对应的电路板或芯片，当换上某电路板或芯片后，仪表故障消失了，说明仪表上原线路板或芯片有问题，应做进一步检查和确认。

1.3测量信号法。若维修人员手中没有精密仪器，只有万用表时，可借助万用表测试仪表电源及各有关部件的电压是否适当，测试各有关器件是否完好，测试各接插件、接线端子和有关线路的通断是否正常等。当测得某部分异常时，被测部分就可能是发生该故障的原因，应做重点检查，直至查出故障发生的确切部位和原因。

在用万用表判断TTL和COM集成电路时，应满足以下要求：CMO S电路用电源供电，其电路的工作电平很宽，在特定电源电压下，输入输出电平如表1：

TTL电路以74LSXX系列为例，其输入/输出电平关系如表2所示：

对于手中有示波器和带测量点原理图的维修人员，可结合有关资料，利用示波器测试各测量点的电压、波形和脉冲时间，并进行认真分析，以此确定出故障发生的大概部位和原因。例如，井站RTU出现输出数据无法显示的故障，用示波器测量井站RTU上数据线、地址线或选片线上的时钟脉冲波形，如果测不出，则可能是晶振或CPU损坏；也可能是有关辅助电路中某元器件损坏造成故障。

1.4工作原理分析法。工作原理分析法适用于配备有工作原理图的仪器仪表。该法最适用于排除较复杂的仪表故障，是仪器仪表维修人员常用的方法之一。前提是仪表维修人员必须熟悉仪表的工作原理和结构，了解各部分的作用和性能。当仪表发生故障时，通过分析仪表的工作原理和结构，并借助测试线路板上各有关测试点的电压、波形和脉冲信号，即可将故障点落实到其中某一单元，再将有故障的单元分成若干小部分，利用这一单元的工作原理，再进一步分析，即可将故障点缩小到这一单元中的更小部分上，使故障范围迅速缩小这种故障判断法既迅速又准确，若发生判断失误，再重复上述查找方法，就可立即纠正，直至查出故障发生的确切部位和原因。

1.5自测试判断法。油田现在使用的雷达液位计、综合测试仪、变频调速器等智能仪器仪表均以单片机为基础，其自身都有自测试功能，即仪器自我诊断故障功能。一般情况下，是在仪器加电瞬间进行的。当仪器发生故障时。发出报警声或给出错误代码，如变频调速器上FLULE公司生产的8806A型数字电压表，当发生故障时，显示“77”错误代码，即IEEE-488接口自测试错误；显示“52”错误代码，即此时命令无效；显示“l4”错误代码，即200KΩ电阻测量档过量程。根据错误代码，参照原理方框图和说明书中有关情况的说明，即可粗略判断出故障的大概部位和产生的原因。需要注意的是不同的仪器仪表其错误的代码的形式和含义是不尽相同的，此方法在仪器仪表电源电压及CPU运行正常的情况下检测A/D、D/A等故障部位。

2.检查仪表故障应注意的问题

2.1当怀疑或测得某集成电路插座接触不良时，千万不能用镊子挤压，否则将使插座中弹簧片永久变形，使集成电路和插座间造成更多处的接触不良。一般处理方法是：先用无水乙醇棉纱球擦拭，待凉干后，再将集成电路的管脚一起向内压少许，然后再插入其插座中。

2.2当查得某集成电路的某管脚电压波形或脉冲信号不对时，要分析连接的元器件是否工作正常。

2.3由于某些仪表没有原理图和故障检查资料，因此，检查故障时，难免要拆卸某一部分或替换某电路板、芯片，拆卸或更换某一部分时，要做好标记，不论仪表的故障能否查出，都应保证被拆卸的仪表部件物归原位。

2.4焊接仪表上的集成电路管脚时，不能选用大瓦数电烙铁（一般应小于45W），另外，烙铁外壳应尽量接地，焊接时间应尽量短；必要时，还可以把烙铁的电源插头拔下来进行焊接，否则，由于过热或静电感应等现象，有可能使新换集成电路在焊接时又被损坏。

2.5在仪器仪表检修过程中，难免要拆卸或更换可疑的元器件，拆卸更换前，维修人员必须要做到心中有数，吃透被拆卸或更换元器件的原理、结构和用途，否则，很可能将小故障酿成大故障，这是仪表维修人员一定要注意的问题。

3.结束语

石油企业仪器仪表的维护和故障诊断是一项细致复杂的工作，影响因素多，涉及面广，技术升级快。除应做好故障判断外，还要加大新技术知识的学习，才能有效保证油田在用仪器仪表检测的质量，促进油田生产技术水平的提高，为数字化油田建设奠定基础。

参考文献

[1]乐嘉谦，刘哲，陈逢阳.仪表工手册[M].北京：化学工业出版社，2003.

第4篇：故障诊断仪范文

【关键词】水泵运行；故障诊断；故障消除

The pump running fault diagnosis and fault elimination

Wang Gui

【Abstract】In the process of water pump maintenance is necessary for fault diagnosis is a key link， we can see from the practical work， will appear a lot of common faults in the process of pump test， to this， we must combine practice to take pertinent measures to eliminate and improve the efficiency of the pump.

【Key words】The pump running； Fault diagnosis； Failure to eliminate

水泵是一种能够进行能量转换的机械，它能把原动机的机械能传送给被抽送的流体水，使水的能量增加，从而使水从低处提升到高处。但在实际运行中，存在检维修质量不过关，开停机频繁，运行时间长，黄河水含沙量严重超标，设备超期服役和设备本身缺陷，每年都发生多次大大小小的事故。从而导致机组非计划停用或减负荷运行，严重地影响生产任务顺利完成。因此，迅速判断水泵运行中故障产生的原因，采取相应的必要措施，是泵站安全运行的前提。在水泵实际运行中常见的故障主要有水泵振动和零部件失效。

1. 水泵振动

水泵振动是水泵运行过程中最常见的故障，水泵振动会引起轴承损坏，泵轴断裂，出水量减小，电机扫膛，严重危机水泵的安全运行。引起水泵振动的原因很多，必须针对不同的故障原因来对症下药，把事故消灭在萌芽状态。

1.1 水泵与电机不同心引起的水泵振动

当联轴器同轴度偏差过大，造成水泵与电动机轴不同轴，引起机组振动，其振动特征为：空载时轻，满载时大，振动持续均匀；轴心偏差越大，振动越大；电机单独运行时，振动消失；轴承发热。

造成联轴器同轴度偏差过大的主要原因：一是检修时水泵转子未到位，造成水泵联轴器与电机联轴器不在同一高度，即联轴器上下偏差；二是由于设备的更新改造，在进水侧或出水侧进行焊接而造成联轴器左右偏差。

处理办法：一是必须提高检修工艺，泵体与泵盖的结合面必须处理干净，清洗口环外结合面杂物，清理泵体口环定位槽里的杂物。当转子就位后，应在联轴器上检查同轴度，直到同轴度符合要求；二是在焊接时应松开水泵与管道法兰盘螺栓，焊接完成后，在法兰处采用多加垫子的方法，处理因焊接而造成的偏差。

1.2 叶轮在装配过程中偏差引起的振动

叶轮在装配过程中，一般以叶轮键两头长度为基准，即当两端的键长长度大致相同时，就认为合格。有些人认为当叶轮在泵体流道正中间时，认为合格。其实上面两种情况都存在问题，因为当叶轮压好后，本身两端就存在一定的误差，在装配轴套、轴套螺母时，再产生一定的误差，待转子装配完后，误差进一步加大。水泵泵体流道由于涂料多次而变形，以此为参照物，只会增大叶轮的偏差程度。

处理办法：叶轮转子在泵体内就位后，用游标卡尺分别测量内外两边口环的轴向间隙，A1是内间隙，A2是外间隙，当A1-A22 mm时，就应进行调整，调整方法为，例如：当A1-A2=b mm，当b>0时，即松开外侧轴套螺母，松开的间隙用游标卡尺在轴套与轴套螺母之间量取b/2 mm即可，然后在压力器上，把叶轮由外向内压至轴套与轴套螺母刚好相接触，当b

1.3 叶轮偏心引起的振动

叶轮偏心引起的振动，其特征为：使机组振动剧烈均匀，产生径向力，引起电动机窜轴，造成水泵转子与轴承体部件损坏，轴承过热。严重时，可造成水泵剧烈振动，轴承损坏，机组无法正常运行。处理办法：消除叶轮制造加工时产生的不平衡量，或更换叶轮。

1.4 轴承引起的振动

1.4.1 滑动轴承引起振动 滑动轴承由于在长期运行过程中瓦面磨损严重，造成轴瓦间隙过大而引起振动。处理办法：一是检修时，用压铅法调整轴瓦间隙，使每台轴瓦的间隙保持在轴径的1.5/1 000～2/1 000之间；二是瓦盖上面必须加装弹簧垫，紧瓦盖螺栓时，以弹簧垫压平为止。

1.4.2 滚动轴承引起的振动 一是轴承装配不良引起的振动。如果轴颈或轴肩的加工不良，轴颈弯曲，轴承安装倾斜，轴承装配后与轴心线不重合，使轴承每转一圈，产生一次交变的轴向力作用，滚动轴承的固定螺母松动造成局部振动。二是滚动轴承表面损坏引起的振动。滚动轴承质量差，轴承长期发热，不良，水进入轴承体等原因，会使轴承磨损、锈蚀、脱皮剥落、轴承架及滚珠碎裂等损坏，用振动仪可以判断轴承损坏的程度。处理办法：保证滚动轴承质量；在加装油（脂）时，不能超过滚动轴承容积的2/3；装配轴承时，必须用机油加热后安装；防止水进入轴承体内。

1.5 泵腔内进入杂物引起的振动

当水泵正常运行时，特别是运行水位过低时，有些杂物如废塑料，塑料瓶等生活垃圾经过拦污栅，在前池漂浮过程中进入水泵，大部分被抽送到下一级泵站，个别垃圾被卡在进水叶片与出水叶片之间，导致转子不平衡而发生振动，严重时可导致机组不能正常运行，用振动仪测量振动速度严重超标。其特征为定子电流减小，出水量下降，水泵振动。处理办法：及时捞取拦污栅前杂物；保证机组在设计水位运行；当发现杂物进入泵腔时，应及时停机，然后把出水闸阀开启一定高度，机组倒转10 S左右，把出水闸阀重新关闭，待水泵停转后，重新开启机组，当振动消失后，证明杂物已被倒出，此时水泵的流量将明显增大。

1.6 泵腔内进入空气引起的振动

当水泵正常运行时，空气可以通过填料函或进水口等部位进入泵腔内，聚集在泵腔内一定部位，在泵腔中出现局部涡流，产生汽泡，在高速旋转中碰撞泵体，而发出声音，导致水泵振动，其特征：泵内产生强烈的噪音和振动，水泵性能参数下降，过流部件损坏。处理办法：及时填加填料，保证填料函漏水在规定范围之内，即50滴/min左右；尽量保持高水位运行；在春、秋季检修时，应及时修复汽蚀严重的部位；停机后开启出水阀适量角度，使转子倒转，以便排出一定量空气；停机24 h机组在开启时，必须进行排汽。 2. 水泵叶轮键故障

运行中轴套螺母松动使轴套向外移动，轴套与叶轮结合面产生间隙，轴套与泵轴产生速度差而使叶轮键失效。造成的危害：轴套漏水严重；轴套与叶轮结合面磨损严重；轴套与叶轮键接触部位的轴颈磨损严重；导致叶轮键磨损严重。

运行中轴套螺母松动的原因：一是在日常的运行维护过程中，维护不够；二是轴套螺母变形、螺纹失效；三是由于在检修时没有拧紧轴套螺母。处理办法：在水泵检修时，必须由专人负责选择质量好的轴套螺母并拧紧；在日常运行维护过程中，机组在加填料时，必须检查轴套螺母。

叶轮键与键槽装配不合适：造成叶轮键受力不均匀。其危害跟上面大致相同。处理办法：在水泵检修时，必须认真清理键槽内杂物，选择合适的叶轮键。

3. 轴承故障

3.1 滑动轴承故障

巴氏合金失效、温升高。引起滑动轴承巴氏合金失效、温度升高的主要原因有：一是瓦面磨损严重；二是轴瓦间隙过小；三是油变质，油位过高或过低；四是油环转动不灵活。在实际运行过程中，应查明温升高的原因，对症下药，采取的措施为：一是及时修复磨损严重的瓦面；二是保证轴瓦间隙在规定的范围之内；三是瓦盖螺栓上必须填加弹簧垫片，以压平为宜；四是控制填料漏水，防止水进入油池，使油变质；五是在吊装转子时防止油环受拉或受压；六是安装可靠的轴瓦温度测量系统。

3.2 滚动轴承故障

3.2.1 温升高 引起滚动轴承温升高的主要原因：轴承倾斜安装；油（脂）过多，超过其容积的2/3，或过少；轴向窜轴；轴承体失效。维修处理办法：重新安装；油（脂）适量；消除轴向力；更换轴承体。

3.2.2 轴承失效 引起轴承失效的主要原因：轴承本身质量差，如翻新轴承；疲劳失效；装配损伤。维修处理办法是更换新轴承。

3.2.3 轴承保持架及滚珠碎裂 引起轴承保持架及滚珠碎裂的主要原因：轴承质量差；错误装配，轴承意外受力；失效。维修处理办法：更换新轴承；正确装配。

第5篇：故障诊断仪范文

【关键词】往复式压缩机；故障；诊断方法

一、复式压缩机的重要性

科学技术的不断发展，企业对机械设备的耐用性、经济性、安全性等等的要求也越来越高，机械设备的工艺也逐渐复杂，机械设备各零部件之间的联系也越来越紧密。当某一部分发生故障时，可能导致机器的其它部位也出现损坏，严重时会导致整台机器的损坏，给企业带来一定的损失。所以在机器运转的过程中及时的发现故障就显得尤为的重要，因为它可以减少一部分不必要的损失和事故的发生，继而就能节约成本。

众所周知，往复式压缩机是应用比较广泛的一种机器，它的结构比较复杂，一般情况下出现故障的几率比较高，而且故障出现的可能性也非常多样。如果能对往复式压缩机出现的故障提前发现，在没有引起往复式压缩机其它部位故障之前，及时准确的找到引发故障的原因和故障出现的部位，就能降低往复式压缩机故障发生的几率，减少事故的发生，进而就能大大提高企业的经济效率。

二、压缩机的分类

往复式压缩机的故障出现的可能性是多样的。主要可以分为两大类，一类是热力性故障，一类是机械动力性故障。

热力性故障一般情况下主要表现为排气量不足、压力不够致使压比失调、排气温度波动性较大不稳定、严重时可导致机组报废。导致出现故障的部件有可能是填料函与气阀等部件的损坏造成的。往复式压缩机在实际的运行中，若出现排气量不足的现象，一般情况下是由气阀泄露或活塞组件泄露、填料泄露、法兰垫片损坏等等。若出现压力不正常现象一般情况下是由于水压不正常导致压力表失常或气阀泄露致使吸气压力过低，再者也可能是油路堵塞等等。若出现温度异常可能是气缸出现一定程度的拉伤或者是由于水路出现故障再或者是填料函故障等等。

三、压缩机的故障及减少故障的操作方法

机械故障一般情况下主要表现为往复式压缩机出现异常震动、异常响声、过热。出现故障的主要部件一般是是阀片出现了破损，十字头及活塞杆断、活塞环断裂、气缸及汽缸盖开裂、曲轴断裂、连杆断裂、电杆螺栓断裂、活塞卡住与开裂、机身断裂和烧瓦、电机故障等。往复式压缩机出现异常震动，原因可能是往复式压缩机的转向间隙过大，或管路气流脉动、连接的部位出现了松动、再严重点可能是往复式压缩机磨损过重，条件允许的情况下可以更换新的机器。异常响声可能是活塞出现故障，或各个零件之间的间隙较差，连接出现了松动，再或者就是阀组出现了损坏。往复式压缩机过热这一故障一般发生的部位是气缸、轴承、活塞杆、十字头等等。

往复式压缩机在运转的过程中一般比较容易出现震动故障，经过长期的实践发现，震动故障主要发生的部位是气缸和机体本身两部分。

引起气缸震动的原因有以下几个方面:1、往复式压缩机经过长期的使用，它的支承就会出现老化和损坏。2、往复式压缩机在旋转的过程中转向部位会出现松动，轴向间隙就会随之变大，久而久之，活塞环就会出现磨损严重。3、管线长时间不更换也会出现强烈的震动，继而引起气缸的震动，所以，应加强对管线的支撑，减少管线的震动。4、气缸内有杂物，应及时排除，不然的话就会造成气缸的震动，时间长了就会对汽缸内部产生磨损，进而就会降低往复式压缩机的使用寿命。

引起机体本身震动的原因是：1、机身没有放在水平的位置，地脚螺栓出现了松动，导致机身不平衡。2、在安装往复式压缩机是部件未安装到位，或时间长了没有对机体各部位的部件进行检查，部件出现了松动。

往复式压缩机出现一般故障时，解决的方法有：1、当吸气阀和排气阀出现问题是要及时的进行清洗、维修、更换,以保证他们正常运行2、当活塞环漏气时要对活塞环进行更换。3、排气阀出现跳阀现象要对排气阀进行拆洗，严重时要进行更换。4、吸气管道通道变小时要对吸气管道进行清洗，确保通气顺畅，减少其他故障的产生。

往复式压缩机在运转的过程中吸气和排气是交替进行的，此时，活塞运动的速度也会随之发生变化，这种情况就是我们常说的气流脉动现象，所以，气流脉动引发的故障也是经常出现的。这种脉动的出现除了引起气流产生振动外，还可以加快管道内部的压力和速度，进而压缩机的功率就会增大，气流脉动还会冲击压缩机弯管、控制阀、使控制阀的寿命变短。时间长了这种脉动就会变为管道震动，进而引起压缩机排气量的变化。

压缩机在一定时间内吸入气体的量取决于吸入行程终点的压力大小。当吸气管道中存在压力脉动的时候正好是吸入行程的终点压力处于波峰状态，此时，压缩机的吸气量就会增大，那么排气量就会相应增大，反之，压缩机的吸气量就会减少，继而排气量就会减少。

气阀产生故障也是引起往复式压缩机常有的故障之一。气阀之所以经常出现故障原因除了质量不好之外，有时是由于安装不正确造成的，当然重要的原因还是因为气阀的工作状态不好，当气阀的工作状态不好时就会引起气流的脉动，严重时就会导致气阀的损坏。在实际的运转过程中，我们一般是采用在管道系统中安装各种类型的消振器比如缓冲器和孔板等，也有时我们可以采用合理的配置气缸及其一些辅助设备，尽量减少压力脉动保证往复式压缩机的正常运转。

要保证往复式压缩机的正常运转，除了合理的安装之外，更重要的是一定要通过不断的学习掌握一些往复式压缩机经常出现的故障问题，以便当机器出现故障的时候能及时的发现，减少不必要的损失和危害，更好的保证往复式压缩机的正常运转。

参考文献

第6篇：故障诊断仪范文

【关键词】DCS故障；诊断；处理

DCS系统在工业生产过程的广泛应用，它是集计算机技术、控制技术、通讯技术和CRT技术为一体的综合性高技术产品，它就像工艺人员的眼与手，对整个工艺进行集中监视、操作、管理。而它的可靠性、稳定性，也使人们对整个系统要求越来越高。人们希望DCS系统尽量少出故障，又希望DCS系统一旦出现故障，能尽快诊断出故障部位，并尽快修复，使系统重新工作。

下面简单介绍故障大体分类及故障诊断的一般方法。

一、DCS系统故障的分类

为了便于分析、诊断DCS系统故障发生的部位和产生原由，可以把故障大致分为如下几类：

1.现场仪表设备故障

现场仪表设备包括与生产过程直接联系的各种变送器、各种开关、执行机构、负载等。现场仪表设备发生故障，直接影响DCS系统的控制功能。在目前的DCS的控制系统中，此类故障占绝大部分。这类故障一般是由于仪表设备本身的质量和寿命所致。

2.系统故障

这是影响系统运行的全局性故障。系统故障可分为固定性故障和偶然性故障。如果系统发生后可重新启动，使系统恢复正常，则可认为是偶然性故障。相反，若重新启动不能恢复。而需要更换硬件或软件，系统才能恢复，则可认为是固定性故障。这种故障一般是由设计不当或系统运行年限所致。

3.硬件故障

这类故障主要指DCS系统中的模板(特别是I/O板)损坏造成的故障。这类故障比较明显且影响是局部的，它们主要是使用不当或间较长，模板内元件老化所致。

4.软件故障

这类故障是软件本身所包含的错误所引起的。软件故障又可分为系统软件故障和应用软件故障。系统软件是DCS系统带来的；若设计考虑不周，在执行中一旦条件满足就会引发故障，造成停机或死机等现象，此类故障并不常见。应用软件是用户自己编定的，在实际工程应用中，由于应用软件工作复杂，工作量大，因此软件错误几乎难以避免，这就要求在DCS系统调试及试运行中十分认真，及时发现并解决。

5.操作、使用不当造成故障

在实际运行操作处有时会出现DCS系统某功能不能使用或某控制部分不能正常工作，但实际上DCS系统并没有毛病，而是操作人员操作不熟练或操作人员操作错误所引起的。这对于初次使用DCS系统的操作工较为常见。

二、故障的分析诊断、处理

DCS系统一旦出现故障，正确分析和诊断故障发生的部位是当务之急。故障的诊断就是根据经验，参照发生故障的环境和现象，来确定故障的部位和原因一。这种诊断方法因DCS系统产品不同而有一定差别。

DCS系统故障诊断处理可按下列步骤进行：

1.是否为使用不当引起的故障。这类故障常见的有供电电源错误、端子接线错误、模板安装错误、现场操错误等。供电电源错误可检查电源开关、供电线路、保险及供电卡件；端子接线错误可检查位号是否对应、端子是否松动、压接线是否压上导线绝缘层；模板安装错误可检查卡件地址是否对应、卡件是否插接到位。

2.是否为DCS系统操作错误引起的故障。这类故障常见的有某整定参数整定错误，某设定状态错误造成的。这类故障应仔细检查系统组态。

3.确认是现场仪表设备故障还是DCS系统故障。若是现场仪表设备故障，检查相关的信号电缆及现场仪表，是否存在信号传输或变送器故障。在拆装变送器时，应避免供变送器的电源直接接地，以免损坏卡件。

4.若是DCS系统本身的故障，应确认是硬件故障还是软件故障。

5.若是硬件故障，可根据硬件故障指示灯的提示找出相应硬件故障部位，对于没有故障提示的硬件，一般使用替换法来确认模件是否损坏。

6.若是软件故障，还应确认是系统软件还是应用软件故障。若是系统软件有故障。可重新启动看能否恢复，或重新装载系统软件重新启动；若是应用软件故障，可检查用户编写的程序和组态的所有数据，找出故障原因。

7.利用DCS系统的自诊断测试功能，DCS系统的各部分都设计有相应的自诊断功能，在系统发生故障时一定要充分利用这一功能，来分析和判断故障的部位和原因。

三、常用的故障定位方法

1.直接判断法：根据故障现象、范围、特点以及故障发生的记录，直接分析、判断产生的原因和故障部位，查出故障。

2.外部检查法：对一些明显的有外部特征的故障，通过外观检查，判断故障部位，如插头松动、断线、碰线、短路、虚焊、虚接等等。

3.替换对比法：对怀疑有故障的部件，用备件或同样的插卡部件、元件进行替换、或相互比较。但是要注意，替换前要排除危害性故障，如电源故障，负载短路引起元件损坏的故障。若不排除，则替换上的元件会继续损坏。

第7篇：故障诊断仪范文

关键词：峰值（Peakvue）；轴承；振动；

中图分类号：U262 文献标识码： A

一、设备简介

引风机电机型号为：F5KE-GW；功率为：1420/710（KW）；电压为6000V；电流为：136/86A；转速为：735/590 RPM。前轴承号： SKF 6238CM；后轴承型号：SKF NU228CM。稀油。

吸风机型号：AFW-R280-DWDI；型式：翼形双吸双速离心式；轴承型号：22236CAME4S11（推力侧）；22236CAME4C3S11（承力侧）；联接方式： 挠性联轴节； 风量： 16300/13000 m3/min。

二、振动监测及分析方法介绍

1.峰值（Peakvue）测量分析方法简介

传统的包括频谱分析在内的振动分析方法是基于0～2kHz的较低频率范围，这类分析方法通常用来监测如下的机械问题：不平衡、不对中、松动或共振等问题，另外轴承严重损坏时也能检测到。Peakvue技术可以检测由轴承或齿轮故障产生的应力波，Peakvue技术不但可以判断故障的类型，并且对故障的严重程度可以有非常准确的判断。跟踪Peakvue趋势就可以准确把所握轴承或齿轮的运行状况。

PeakVue 都用于发现早期轴承问题，PeakVue可以做到：

实际的冲击幅值

更早期预警

建立趋势

判明故障程度

2.设备振动测点分布及振动值

三、故障现象及分析

从此风机轴承振动监测数据看到，所有风机测点的振动值都不是很大，按ISO2372振动标准可判定此风机处于良好的运行状态中，但我们在上述各测点振动趋势分析中可发现，唯一增长幅度较大的为F2P-风机内轴承水平PEAKVUE值，2007年4月28日以前均为正常，从2007年5月21日开始便有日益增长趋势，出现了轴承内环的故障频率，振动分析软件频谱图中的G线已显示出现了风机外侧轴承NSK 22236的故障频率成份，并出现了转速的边带成份。特别是频谱图下方的加速度时域图中出现了明显冲击现象，在进入6月26日时，此轴承故障已进入中后期，故障频率成份有所削弱，但加速度频率图中冲击值明显加强了。因此时我厂正处在设备长周期运行之际，离机组大修时间也越来越近，考虑到整个风机振动速度发展变化不大，且无增大趋势，便决定于机组大修时解体更换轴承，由于此机组的大修时间一再延期，最终于07年9月18日才停机检修，此风机轴承才得以的解体处理。

修前情况：此吸风机承力轴承2004年5月更换新轴承，至2007年9月检修，运行3年多，从2006年8月开始，油开始渐渐发黑，但运行中轴承振动及温度均正常，至更换前在运行中曾更换过2次油，可是油发黑的问题始终存在。

四、现场解体检验

检修解体情况：2007年9月18日至10月22日，机组扩大性小修中处理此吸风机内端承力轴承。风机轴承解体检查发现，轴承内环纵向直线断裂，滚动体有一定程度的轻微磨损，轴承内环与轴颈相对转动，轴承内环上磨痕显著，轴颈磨损，其直径变小0.05―0.07PP，表面有环状条纹。在轴颈磨损部位进行激光冷焊，加粗轴径，后经机械加工至PP（标准为PP），达到设计要求，安装新轴承，调整各部间隙在标准范围内，运行至今正常。

五、轴承及轴颈损坏原因分析

轴承内环断裂原因分析：轴承内环断裂一般较为少见，断口如刀切一般，产生原因较为复杂，如轴承的生产缺陷（原材料缺陷、锻造缺陷、热处理缺陷、机加工缺陷等）、安装缺陷以及运行中的过载冲击等，吸风机轴承在变工况运行中会有一定程度的冲击，但不会有过载冲击；轴承安装时严格按规定程序安装轴承，安装过盈量严格控制在标准范围内，因此可以排除安装缺陷和过载冲击，轴承内环断裂应是生产缺陷，在轴承的生产过程中可能存在微裂纹、缩孔、气泡、过热组织、局部烧伤等微观缺陷，经过一段时间运行后，缺陷不断扩大，达到一定程度时轴承风环断裂。

轴颈磨损原因：轴承内环断裂后，内环内径变大，轴承与轴颈过盈配合量消失，在运行载荷作用下，轴承内环与轴颈相对运动，形成轴承内环内表面与轴颈表面的滑动磨擦，因为轴承硬度远远高于轴颈硬度，因此轴颈被渐渐磨损。油发黑是由于轴颈被磨损的金属微粒造成的。

从以上两方面的分析看，轴承内环断裂在先，轴颈磨损在后，轴颈磨损是因为轴承内环断裂引起的。

六、结束语

峰值（Peakvue）测量分析方法，对滚动轴承的故障诊断具有良好的灵敏性和独特的表现特征，能特别灵敏地表现滚动轴承的早期局部的故障，即使你的轴承振动与温度都在非常正常的范围内，但任何早期的局部的轴承故障都逃不过峰值（Peakvue）测量分析方法的法眼。此次设备轴承故障，也给了我们带来很大的启示：

轴承内环一旦出现了故障频率和转速的边带时，我们一定要尽早解体检查更换轴承，以免势态进一步地扩大。

第8篇：故障诊断仪范文

伴随着人民生活水平的提高，汽车已经成为了人民生活中重要组成部分。但是伴随着的汽车自身某些故障的产生，使得汽车故障的研究成为了人们研究的重点，文献[1]指出计算机和信息化技术的广泛运用到汽车中，其中传感器逐步应用到汽车控制中，它能够对汽车信息进行感知，采集，转换和处理。将感知的信息转换其他需要的信息输出。汽车传感器是汽车电子控制的关键部件，也是汽车电子技术的核心部分。文献[2-3]提出一种基于数据驱动的多模型传感器故障软闭环容错控制方法，并对非线性系统中卡死、恒增益、恒偏差等常见传感器故障进行了研究。文献[4]指出目前传感器控制主要是分布是针对衡秤体下方，通过传感器输出来完成故障传感器输出信号，但容易偏离中心，影响估计精度。文献[5]指出数字称重传感器可以实现不间断工作，能够在短时间内获得故障信号，但缺点是价格昂贵。文献[6]提出基于结构振动响应特性利用改进的模态滤波方法对阵列式传感器系统进行故障诊断。

本文主要BP神经网络的基础上引入静态模糊控制，对汽车传感器控制的故障进行有效、准确的分类。并针对汽车传感器的故障准确的进行诊断和恢复，从而可以有效的来保证汽车传感器的正常的运作。

1.汽车传感器控制故障模型矩阵

汽车传感器的输出信号主要是电压信号，当汽车传感器与（传感器与发动机控制装置）之间的接线发生断路的时候，电压信号就会超出正常范围从而引起故障。通常设定汽车传感器器的输出信号电压的正常范围为，如果实际输入ECU信号电压大于或小于，则认为该信号不可靠，表示传感器有故障。只有传感器信号持续一定时间后，才会判断为有故障。假设车辆传感器网络中传感器节点个数为，每个节点在数据采集过程进行次采样，单节点数据长度为。单个节点采集数据作为矩阵的列，则网络数据可表示为

为便于表述，将各节点数据以此衔接，网络数据可写为向量形式

（1）

其中，。

网络数据的测量过程可由如下的矩阵向量形式表示：

其中，，测量矩阵。（2）

2.改进的BP神经网络在汽车传感器诊断

2.1汽车静态模糊函数构建

汽车传感器网络故障具有一定的随机性，是一种典型的非线性结构，而静态模糊函数可以很好找到传感器故障中的死亡节点。静态模糊基函数构造如下：

（3）

通过将汽车节点传感器能量（设定为）输入公式（3）中，得到相应的改进节点能量如下：

（4）

在公式（6）中，其中表示传感器节点的个数。为固定参数，通过在模糊函数中构造静态函数如下：

（5）

在公式5）中，为模糊变量，表示参考参考模糊变量集。其中设定为0-1之间的实数，表示的可能性是；该准则设定的含义是当达到的时候，的可能性则是。设定用mamdani蕴涵表示，通过采用mamdani来进行推理得出。使用公式（8）对进行自学习得到，其中的精度远大于。

（6）

将公式（4），（5）和（6）进行三者结合，得到针对汽车传感器的静态控制节点的自学习能力函数，从而能够快速的对汽车传感器节点能量损失进行判断。

2.2BP神经网络

BP神经网络是一种单向传递的网络，通常是由输入层，隐含层，输出层组成。它将信号进行前向传递和反向传播。其中反向传播时权值按Delta学习规则进行调整。在前向传递中依次按式（9）计算各层的输入输出直到输出层。当输出层得不到期望的输出则进行反向传播，根据期望与实际输出之间的误差调整权值和阈值。权值的调整公式见式（10）。

（7）

在公式（1）中为第层节点的激活值，为阈值，为输入信号，为第节点与第节点的连接权系数，为节点的输出值。

（8）

在公式（8）中，为神经网络期望输出与实际输出的误差。

2.3本文算法的描述

本文首先通过自学习中的静态模糊函数来确定汽车传感器故障的支撑集，然后通过BP神经网络算法来针对传感器的故障进行快速分类，从而缩短检测时间，提高检测效率。通过求解以为自变量的目标函数的极小值

：（9）

其中对。正则化参数、分别对变换系数和生成矩阵的稀疏度进行加权。为便于表述，不妨假设，稀疏度量使用1范数。

3.试验仿真与分析

本文选取本公司下属的汽车修理厂中的汽车故障100组数据，每组分为为50组数据，前30组用于训练，余下20组用于测试。然后通过静态模糊函数来分类进行故障样本，同时设计1个BP神经网络分类器，以此来验证静态模糊函数自学习的作用。两组BP神经网络分类器诊断结果比较如表1所示。选取冲击传感器故障下的三组数据如表2所示，BP神经网络分类器的实际输出数据如表3所示。

从表1-3中发现利用改进的BP网络算法对汽车传感器故障样本数据进行处理后，神经网络的输入层从20个减少为8个，训练次数大幅度减少为100次显然CPU的耗时明显缩短。并且基本保持故障识别率不变。通过采用静态模糊函数保证识别率的同时，简化了BP神经网络的结构，提高了诊断速度，是实现增加BP神经网络对故障样本分类实时性的行之有效的方法。

4.结束语

本文提出了基于BP网络神经中引入静态模糊控制的方法对故障进行快速分类，首先对故障样本的输入数据运用静态模糊函数进行数据收集，再对神经网络的输出结果进行数据数据分类。同时具体的实验数据表明本文的算法在保证故障准确率的同时简化了神经网络结构，提高了故障诊断速度。

参考文献：

[1]赵炯等.基于传感器融合技术的电动汽车自动驾驶系统的开发[J].制造业自动化，2013.35（5）：43-46

[2]李炜，张婧瑜.多模型传感器故障软闭环容错控制研究[J].计算机应用研究，2015，32（2）：447-450

[3]王千等.K-means聚类算法研究综述[J].电子设计工程，2012，20（7）：40-43

[4]BLISSD，STICKELC，BENTZJW.Loadcelldiagnosticsandfailurepredictionweighingapparatusandprocess[P].UunitedStatePatent：728638，2000

[5]PENGXF.Applicationofdigitalloadcells[J].IndustrialMeasurement，2008，（01）：62-63

[6]JIANMINGL，YonggonL，SCOTTDS，etal.Selforganizingradialbasisfunctionnetworkforreal-timeapproximationofcontinuous-timedynamicalsystems[J].IEEETrans.NeuralNetworks，2008，19（3）：460-474

第9篇：故障诊断仪范文

关键词:电机故障 诊断

电机的工作状态直接影响着工农业生产的正常进行。随着故障诊断技术的不断发展,人们开发出了各种电机故障诊断系统,而且效果比较显著。但误判率高、准确度低,仍然是一个现实问题。因此通过电机的故障特征,对电机的常见故障进行分析及诊断,可以有效地降低故障率,保证生产系统安全可靠地运行,减少突发事故造成的停产损失,降低维修成本,消除对人员和设备的安全威胁。因此,对电机故障诊断方法的研究具有重要意义。

1、电机的主要故障及原因分析

1.1绕组绝缘故障

电机故障频率最高的是在绝缘系统。以鼠笼异步电机为例,该电机常在较差的环境下工作,外界环境影响会使电机内活动性放电量增加,绝缘电阻降低,造成泄露电流的增大,耐压水平降低。在发生故障较多且的运行了几年后的鼠笼异步电机中,绝缘故障约占总故障的80%以上。绕组绝缘由于环境和工作人员的不规范操作使得老化、受潮、磨损、过热、污染等导致绝缘电阻下降直至绝缘击穿。

1.2定子铁心故障

故障出现的主要原因除了制造过程不规范外,还由于穿转子过程中的损伤或电机摩擦、剧烈振动使得片间绝缘损坏,造成定子铁心故障的发生。故障出现前一般会有空载电流加大,振动幅度和噪声增大,环路电流,铁心温度升高,绝缘材料分解异常现象。这是由于有些三相电机气隙较小,加上装配不当,在使用过程中造成轴承磨损、转轴弯曲及单边磁拉力,进而造成定转子的摩擦,损坏绝缘。可通过铁损试验及时发现故障。

1.3转子轴承故障

由于电机的转子在工作中要承受各种复杂和交变的应力,加上转子上零件的脱落和松动使得转子失衡,转子偏心会产生不对称电磁拉力等造成的转轴弯曲、轴颈椭圆及轴承故障等都会使电机振动增加,发生扭转振荡,轴系断裂。因此,转子轴承故障的异常表现是噪声和振动。

1.4缺相故障

三相电源中出现一相断路即为缺相。其原因一般是电机的接线端子损坏或脱落或电机某一绕组损坏。缺相的异常表现有在电机运行时运行时发出“嗡嗡”声,电机升温快。要注意的是,当电机缺相时,当长时间接通电源或多次频繁接通电源将导致电机烧毁,同时,电机达到满载后,电机可能不会运转,严重时可能烧损电机。因此,要马上对电机进行停机检查,检验电机的各接线端子的松落情况,再检查电机绕组。

1.5转子笼条故障

电机本身制造的过程中铸件不合格、焊接不良和转子强度不够等,加上操作上的不合理,频繁启动电机,在制动和长期重负载运行都会使转子笼条及端环在较大的热应力和机械应力的作用下使鼠笼疲劳断裂。转子鼠笼故障出现后一般会有电机启动时间长,力矩减小,振动和噪声增大,电机转速、定子电流出现脉动的异常现象。由于该故障主要由于长期的重负载,转子鼠笼故障多发生在拖动高负载(如采掘机、引风机和磨煤机等)和高速机械(如给水泵)的电机中。

1.6振动或噪音过大

产生原因主要是没有按要求进行电机安装,造成电机基础不稳、转子不平衡或转子转轴弯曲;电机输出端与工作机联轴器联接不合理也会导致电机的振动幅度过大。针对此现象,要修正电机安装情况,对重要部位进行加固。经常检查电机转子及转轴。

2、故障诊断方法

2.1基于解析模型的诊断方法

基于解析模型的诊断方法已取得了相当丰富的理论研究成果。目前,已经完善了以“辨识及参数估计”、“线性状态观测器,和“等价空间”方法为基本框架的LTI系统故障诊断方法的理论研究,。实现了将多种参差发生器的设计方法集成以综合考虑参差发生器的参数设计、评价函数的选择和闭值的确定,有效提高了故障诊断系统的性能。然而,基于解析模型的诊断方法相对于流派分层、技术成熟且丰富的理论方法,在实践中其成功应用的范例明显偏少。LTI系统诊断方法还有很多实际的复杂问题需要解决。另外,非线性系统的诊断理论研究只是针对一些特殊的非线性系统的理论研究,尚不足以解决实际中广泛存在的复杂非线性问题。

2.2基于信号处理的诊断方法

基于信号处理的诊断方法能直接利用各类信号处理方法,回避部分建立诊断对象数学模型,适应性较强,该法既适应于线性系统,也适用于非线性系统。小波主要分析时间信号的奇异性、信号频率结构的变化、或者同时进行时间和频率特性。此外,能从噪声特性分析出发诊断故障类型,其滤波性能对测量信号进行有效降低噪音。基于目前的研究,可变多元统计模型的故障诊断研究,采样时间序列的故障数据检测,传感器误差故障检测方法等,在一定程度上取得了有实用价值的成果。基于信号处理的故障诊断方法是建立在对故障机理的透彻分析和研究基础上的,能进行时域和频域分析,判断系统传感器的故障。

2.3基于知识的诊断方法

基于知识的故障诊断方法能充分利用领域专家的诊断知识,减小了对精确数学模型的依赖,广泛运用于非线性系统德诊断。人工神经网络拥有记忆,处理,学习,并能拟合任意连续非线性函数的能力,因此,在处理非线性问题和在线估计比较突出,并得到了广泛的重视。神经网络直接用于实现诊断故障; 进行状态观测、参数估计;对残差发生以及残差进行评价;能发现新的故障诊断知识,具有良好的并存和协同性。目前对于基于知识的故障诊断发方法的研究越来越多,也更加的深入,实现了神经网络、模糊推理等技术与其它技术有机集成,有效提高故障诊断的可靠性和实用性。

3、结语

总之,要对电机故障进行的深入分析和精密诊断,进一步了解和掌握电机的运行状态,准确定位故障发生的部位,提高电机使用寿命,降低对操作人员的威胁,减少突发事故造成的停产损失 。

参考文献:

[1]陈继尧. 基于神经网络和小波分析的水力机组振动故障诊断研究[D]. 西安理工大学, 2006