电动机在线状态的监测技术的研究

摘 要：电动机是设备的动力装置，其状态稳定与否直接影响设备的运行。通过对电动机运行状态的监测能够随时掌握其实际运行情况，由此可以预先发现电动机的缺陷及隐患问题，从而降低电动机的故障发生几率。基于此点，本文首先简要阐述了电动机在线状态监测的重要意义，在此基础上对电动机在线状态监测技术的应用进行论述。期望通过本文的研究能够对电动机使用寿命的延长有所帮助。

【关键词】电动机 监测 诊断

1 电动机在线状态监测的重要意义

电动机归属于能量转换设备的范畴，它可以将电能转换为机械能，由于电动机的使用和控制非常方便，从而使其在多个领域中得到了广泛应用，如工业生产、国防、交通运输、医疗电器设备等等，电动机作为一种动力驱动装置，它最主要的作用是为相应的设备提供动能，由此使得电动机具有了不可替代性的特点。随着各行各业的不断发展，对电动机的需求量日益增大，为了满足不同领域的实际应用需要，电动机产品的类型进一步增多，每一类电动机有着不同的规格、结构形式及使用条件，虽然电动机的类型有所差别，但是几乎所有电动机的内部结构都非常近似，具体包括机械部分、电路、磁路及绝缘等等。在很多应用领域中，电动机经常都需要保持连续不间断地运转，加之运行环境的影响，使得电动机的故障发生率相对较高，由于电动机的故障较为复杂，且与多方面因素有关，从而导致了电动机的维修技术难度大，对维修人员的技术水平要求较高。就工业生产而言，其应用的电动机多为大型异步电机，其运行状态的优劣，对工业生产过程有着直接影响，如果电动机出现故障，不但会导致自身受损，而且还可能造成工业生产过程中断，由此会给企业带来巨大的经济损失。为了有效减少或杜绝电动机故障问题的发生，需要对其运行状态进行监测，电动机在线状态监测技术的出现及其在电动机上的应用，除了可以防止电动机重大事故的发生，还能在较短的时间内找到故障原因，给维修工作提供可靠依据。由此可见，对电动机的运行状态进行监测显得尤为重要。

2 电动机在线状态监测技术的应用

2.1 监测模式

对于一些较为重要的生产工序而言，其通常需要电动机保持长时间、连续不间断地运行，在这样的工序当中配置状态监测系统能够起到如下作用：一是能够对电动机进行有效的保护，提前发现电动机中潜在的故障和隐患问题，避免突发性故障引起设备损坏和危及操作人员人身安全的情况发生；二是对电动机的运行状态参数进行持续监测与采集，并将采集到的数据信息存储到数据库当中，通过对参数的比较分析，对电动机的实际运行状态进行评估，为检修提供依据。

2.1.1 保护性监测

这种监测模式是从确保电动机运行安全的角度出发，其能够提供与电动机运行状态有关的参数。采用该监测模式对电动机状态进行监测时，需要将传感器安装在被监测电动机上，以此来对电动机进行连续不间断地监测，通过测量值与设定值的比较，如果测量值超限，便会发出报警信号，并在达到危险值时，自行切断电路，使电动机停止运行，防止故障问题进一步扩大，造成电动机损坏。

2.1.2 预知性监测

这种监测模式是从评估电动机运行状态的角度出发，主要包括电动机运行状态的趋势预测与分析两个方面，通过对变量与其它参量之间关系的处理，评估电动机当前的运行情况。该监测模式可应用于监测电动机的轴承、齿轮箱、转子等等，由于这些部件在出现故障的初期，均会伴随有相应的征兆，借助频谱分析，便可及时发现故障问题，给维修工作提供依据。

2.2 状态监测技术的应用

2.2.1 电流监测技术

这种监测技术在异步电动机中比较常见，它是目前异步电动机监测最为有效的方式之一。由于电流信号的采集比较容易，因此可将之做成非侵入式，这种监测技术较为突出的应用优势在于能够与电动机保护和调速系统进行有效集成。当电动机的定子绕组发生匝间短路故障时，可将负序电流及负序阻抗作为故障监测及诊断依据；若是电动机出现气隙偏心问题时，在圆周上气隙磁导会呈现出不均匀分布的状态，这样便可在定子电流中感应出故障特征的谐波分量，从而对故障性质进行判断。

2.2.2 振动监测技术

这是一种借助振动传感器对电动机轴承或机座振动频率进行监测的方法。电动机处于正常运行状态时，轴承及机座的振动频率一般不会出现较大的变化，如果电动机发生故障，则会导致轴承的振动频率出现变化，通过传感器可以对电动机的振动频率进行实时采集，与已知的故障特征频率进行比较后，可以判断故障的性质，并找出故障部位。

2.2.3 温度监测技术

这种监测方法是通过埋置在电动机轴承、定子绕组等部位的温度传感器，对电动机运行过程中的温度信号进行检测，从而判断电动机是否存在故障。温度监测是应用较早的一种电动机状态监测方法，虽然这种方法能够对电动机的运行状态进行监测，但由于受传感器布设位置的限制，使其很难准确对电动机故障进行定位，所以这种监测技术常被用于电动机的运行状态分析。

2.2.4 功率监测技术

这是一种新型的电动机状态监测技术，其主要是通过对电动机运行过程中瞬时功率的分析进行故障监测与诊断。如，对线电压与线电流构成的瞬时功率进行监测，能够发现电动机转子侧的故障问题；对三相线电压与线电流构成的瞬时功率进行监测，可以诊断电动机的其它故障问题。

3 结论

综上所述，电动机作为动力装置，它的运行状态稳定与否关系重大。通过监测技术的应用，能够反映出电动机的实际运行情况，及时发现潜在的缺陷和隐患问题，据此提出解决处理措施，在确保电动机安全、稳定、可靠运行前提下，降低故障发生几率，延长其使用寿命。在未来一段时期，应当加大对电动机在线状态监测技术的研究力度，除了应当对现有的监测技术进行不断改进和完善之外，还应开发一些新的技术，从而为电动机的稳定运行提供保障。

参考文献

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作者简介

李黎（1982-），女，江苏省徐州市人。硕士学位。现为江苏建筑职业技术学院讲师。研究方向为计算机在线网络监测。

作者单位

江苏建筑职业技术学院基础部 江苏省徐州市 221116