1、技术原理
理想的电动机电流信号是一个纯50Hz正弦波，在频谱上应当只有一个峰值存在。但实际情形是，电动机的信号频谱中表现出很多峰值，包括工频及其谐波。某些谐波随电源而来，这些一般不太重要，重要的是由于各种机械和电气故障而产生的谐波；各种故障引起电动机内部磁通的分布发生变化，从而产生谐波。注意，这些谐波是一些中间谐波，标准的谐波分析仪并不能检测到。由于电动机故障产生的谐波只在电流频谱中出现，而不在电压中出现，从电流和电压的频谱比较中可以很容易区分它们。
2、应用
2.1信号采集
利用MCM(Motor Condition Monitor)电动机状态监测仪，将传感器与电动机输入电流连接，现场采集出电动机的电流信号，通过与终端的计算机相连，利用专家系统软件进行自动信号调理，从而识别各种故障。
2.2频谱分析故障特征
2.2.1 转子断条
在电流频谱中，电动机极通过频率PPF（滑差×极数）表现为工频的边带，在FL±PPF处可看到峰值。工频峰值和极通过频率边带峰值的幅值差是转子条健康的状态指标。研究表明这个差大于60dB指示转子条状态为优。
随着转子条的劣化（即存在高阻接点或裂纹开始产生），转子阻抗升高，从而PPF电流升高，导致电流频谱的PPF峰值增加。48dB的差值指示高阻接点的存在，35dB将指示多个断条发生，大部分情况是处于期间某个状态，其严重性等级按表1评估。
2.2.2不对中和不平衡
识别这些故障需要对电流信号完成另一种信号调理，称为RMS解调，目的是为了消除工频。
在解调频谱中，电动机转速表现为一个峰值，可以根据其幅值大小判断不平衡和不对中。在正常电动机的解调特征中，转速峰几乎没有，而当电动机存在机械不平衡和不对中时，将出现转速峰及其谐频峰。
2.2.3基础松动
在RMS解调频谱中，基础松动表现为电动机转速的半频。
2.2.4静态偏心
静态偏心是定转子气隙不均衡的现象，一般由柔性基础，轴承松动，或滑动轴承气隙调整不当引起。在电流频谱中，它表现为条通过频率的工频边带。
静态偏心= RB（条数）×RS(转速)±n FL，n为奇数。
2.2.5动态偏心
动态偏心是存在变化的定转子气隙的现象，一般由轴承座或端盖磨损引起。这是一个严重问题，它可迅速损坏轴承和轴承座，最终导致转子摩擦定子。建议密切监视这个状态。在电流频谱中它表现为条通过频率工频边带上的转速边带。
动态偏心= RB×RS±n FL±RS
2.2.6定子机械故障
绕组松动损坏线圈的绝缘，侵蚀线圈导线的绝缘漆，导致电晕发生，从而破坏电动机绝缘。
铁芯损坏导致矽钢片短路，引起局部涡流和发热，从而损坏电动机绝缘。
2.2.7匝间短路
匝间短路导致定子线圈过热和电流不平衡，从而引起局部和不均衡发热，降低出力并最终导致接地故障，电流频谱可检测匝间短路和匝间绝缘劣化。
2.2.8轴承故障
轴承故障有一组独特的故障频率，据此可识别轴承问题。在电流频谱中，这些故障频率峰值的存在指示轴承故障（内圈、外圈、滚动体或保持架），劣化的程度根据这些峰的幅值大小评估。
3、结论
在生产现场不用停机就可以进行电动机测试，借助专家系统软件基本实现了对电动机性能状况的自动分析、诊断。由于电动机电流被任何引起负荷波动或冲击的因素所调制，电流频谱分析还可用于检测被驱动设备故障问题，该项技术除了应用于交流感应电动机外，还可直接应用于发电机、同步电动机、变频驱动电动机和直流电动机。因此，电流频谱分析技术的推广运用必将大大提高设备的管理与维护水平。
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