王智堂
摘要针对实际生产中电机出现故障难以准确判断，常常造成不必要的人力、物资浪费，甚至影响正常生产，提出了从机、电两方面来检测电机不同部位的故障，以便及时、准确地排除。
关键词电动机故障诊断
中图分类号TM307文献标识码B
电机故障集电气与机械于一体，在征兆的表现上呈多样性，既有机械故障的一般特性，也有电气、磁场等故障特性。长期以来，人们通过大量的故障结果分析发现，电机故障按其原因分，轴承故障占38.5%，绕组故障占39%，两者之和达77.5%。因此，要正确判断一台电机出现故障的原因，就要准确检测出电机轴承、绕组的状态，以便及时、准确地排除。现就如何准确检测电机轴承和绕组故障加以探讨。
一、轴承检测
电机轴承故障常见的有疲劳、磨损、断裂与点蚀，采用峰值能量法与冲击脉冲法，能有效检测出电机轴承的状态。
1．峰值能量法
在转动系统中，轴承一旦出现故障，如内、外圈裂纹、滚动体点蚀、缺油等，往往产生频率很高的振动，这种频率一般是转速频率的10～50倍，甚至更高，而其他因素，如不对中、不平衡、机座松动等，所造成的振动频率较低，往往在基频的5倍以内，甚至更低。因此，传感器拾取的振动信号中，只要滤去各种低频信号，仅拾取高频分量，即可得到轴承的特征故障信号。峰值能量法就是利用这种机理，将振动信号加以滤波放大处理，仅拾取高频分量，根据其能量的大小判断轴承的损坏程度。此方法是利用轴承故障检测仪进行轴承状态指示，实测中，只要将仪器的探头顶在轴承外壳或与轴承最接近刚性连接体上即可读出状态值。通过大量的实践，轴承故障判定的建议标准为：新轴承0.2～0.6g′s，使用中的轴承0.5～1.0g′s，有缺陷的轴承1.0～2.5g′s，损坏的轴承3.0～5.0g′s。
由于电机尺寸、型号不同，以上判据可能有所变化，建议在开始阶段针对不同电机轴承建立合理的“完好、缺陷、损坏”标准，作为长期检测的故障判定经验值，并存入设备档案。此处给出的判定标准仅供参考。
2．冲击脉冲法
(1)检测原理
滚动轴承中有缺陷时，如疲劳剥落、裂纹、磨损和混有杂物时，就会发生冲击，引起脉冲性振动，由于阻尼的作用，这是一种衰减性振动，冲击脉冲的强弱反映了故障的程度，并且和轴承的线速度有关，冲击脉冲法（SPM）就是基于这个原理。轴承的冲击脉冲水平以冲击分贝值dBsv来度量。轴承故障分析仪（130s）可以由直径和转速计算出轴承初始冲击值dB0，为了评价轴承的质量，一般用标准冲击值dBn度量轴承状态（将测得的冲击分贝值dBsv扣除初始冲击值dB0，dB0一般取10dBsv。如图1所示，轴承故障分析仪可以从采集到的某段时期的冲击脉冲中采样，并在屏幕上显示。少量强冲击脉冲相关的最大值dBm，与大量弱冲击脉冲相关的最小值dBc它们的差值s可用于分析轴承是否品质降低或损坏。一个好的轴承，其冲击脉冲最大值dBm应小于20dBn，并且δ值应很小。在轴承的寿命期限内，它的冲击脉冲水平发展趋势是缓慢升高的，当轴承表面有小面积损坏时，S值会相应增加。当轴承缺油时，仪器显示的轴承状态也会进入20一35dBn区，但δ值通常都较小，当dBm一旦进一步增加，表明轴承损坏程度不断扩大，需更换新轴承。