电机故障分析与诊断技术
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作者马宏忠 等著
出版社机械工业
ISBN9787111718949
出版时间2023-06
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定价180元
货号31777775
上书时间2024-05-31
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目录
前言第1章绪论111设备故障诊断与状态维修1111设备诊断技术1112设备的状态维修412电机故障诊断6121电动机故障6122发电机故障7123电机故障的分析方法9124电动机故障诊断12125发电机故障诊断13第2章电机诊断理论与智能诊断方法1521故障模式与故障机理15211设备故障及故障率时段15212设备故障机理1722利用人体感官诊断设备故障21221人体感官检测特性21222人体感官对设备异常诊断2223基于逻辑的诊断与基于统计的诊断24231基于逻辑的诊断24232基于统计的诊断2624基于模糊的诊断技术27241模糊数学基础27242电动机模糊故障的诊断方法2925基于样板的诊断29251阈值诊断29252频率特性诊断29253指纹诊断3026故障诊断中的参数辨识法32261基于数学模型的故障诊断32262参数识别方法32263利用参数辨识法诊断笼型异步电动机转子断条故障34264最小二乘的递推算法36265应用实例：异步电动机定转子参数的辨识3727故障诊断中的模式识别方法38271模式识别的基本概念38272故障诊断与模式识别38273贝叶斯决策判据40274从参数模型求特征42275模式识别在电机故障诊断中的应用4328专家系统及其在电机故障诊断中的应用47281人工智能诊断技术47282故障诊断专家系统48283实例一——发电机绝缘故障模糊专家系统50284实例二—— 汽轮发电机在线诊断专家系统5329人工神经网络在故障诊断中应用的基本类型55291人工神经网络在故障诊断中的应用56292基于人工神经网络的电机故障诊断方法58293应用实例一：基于BP神经网络模型的电机故障诊断专家系统59294应用实例二：用人工神经元网络诊断发电机转子绕组匝间短路故障61210基于遗传算法的电机故障诊断方法63第3章电机绝缘分析与诊断6431电机的绝缘结构6432电机绝缘老化的诊断内容与判定标准65321电机绝缘老化65322电气设备绝缘的特征量68323电机绝缘诊断内容与诊断项目69324电机绕组绝缘的有关判定标准7233电机绝缘测试(试验)73331大型电机定子绕组绝缘诊断性试验纵览74332电机绝缘电阻与极化指数76333工频交流耐电压试验79334直流泄漏和直流耐电压试验81335介质损耗角正切tanδ(介质损耗因数)及其增量Δtanδ84336高压电机定子绕组超低频耐电压试验86337匝间绝缘的检查方法和耐电压试验89338绝缘电阻过低的诊断9134局部放电及其诊断(离线)92341电机局部放电产生机理与特征93342电机局部放电特性分析97343电机局部放电的测量与试验99344大电机定子绕组超宽频带局部放电现场检测103345电机局部放电的诊断10735电机局部放电的监测与诊断（在线）110351发电机局部放电在线监测技术110352信号的传播特性及测试系统的影响115353在线测试与传统测试方法的结果比较116354干扰信号特性及在线诊断的降噪声技术116355测试数据分析以及对策119356诊断实例121附录31GB 50150—2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（交流电机部分）124第4章电机轴承故障诊断13241电机轴承的故障分析与基本诊断方法132411滚动轴承典型结构及振动参数132412滚动轴承故障的主要形式与原因133413滚动轴承的故障诊断技术13642轴承的振动机理与故障轴承振动信号特征137421正常轴承的振动信号特征137422故障轴承振动信号的特点13843滚动轴承的振动测量与诊断技术140431滚动轴承的故障信号的测量与分析140432滚动轴承的简易诊断140433滚动轴承损伤的特征频率143434滚动轴承过热故障及处理实例14644电机轴承的诊断新技术与实例分析147441感应电动机轴承故障的检测技术147442基于小波变换及经验模态分解的电机轴承早期故障诊断151443电动机滚动轴承的故障诊断实例154第5章电动机故障分析15851电动机的基本结构及原理158511异步电动机的结构158512三相异步电动机的分类及性能参数16152电动机故障163521电动机故障类型与常见异常现象分析163522高压电动机故障168523电动机发生故障的原因分析171524定子绕组的故障分析173525转子绕组的故障分析：断条和端环开裂174526转子绕组的故障分析：绕线转子绕组的击穿、开焊和匝间短路177527电动机定子铁心的故障分析178第6章电动机故障的简易诊断17961电动机的故障检测诊断方法179611电动机运行前后的检查179612用常规仪器仪表检测电动机的状态181613电动机故障诊断的基本技术182614电动机的诊断过程183615电动机常见故障的诊断及处理方法18362电动机定子绕组故障的诊断187621定子绕组的短路故障187622定子绕组接地故障的诊断190623定子绕组的断线故障（三相电动机断相运行）192624绕组接错线的故障19463转子绕组故障及转子不平衡故障的诊断196631笼型转子断条之一：铸造转子196632笼型转子断条之二：铜条转子198633电动机扫膛198634电动机的转子不平衡19864电动机轴承类故障19965电动机起动困难类的故障诊断199651异步电动机不能起动199652通电后断路器立即分断或熔断器熔体很快熔断200653正反向运转的三相异步电动机不能反转200654电动机不能直接起动20166电动机转速偏低及带负载能力差的诊断20167从电动机电流大小异常诊断电动机故障204671电动机空载电流偏大或偏小204672电动机运行时三相电流不平衡204673带负载运行时电流表指针不稳20568电动机过热的故障检测20569电动机振动和响声异常的故障诊断206691振动异常诊断206692声音不正常206693实例：电动机空载电流不平衡引起振动剧烈的诊断208610绕线转子异步电动机故障的诊断2096101绕线转子电动机集电环火花过大2096102绕线转子电动机集电环损伤、外圆变形、裂纹2096103绕线转子电动机的电刷冒烟2106104电刷或集电器间弧光短路2106105绕线转子绕组故障的诊断2106106绕线转子电动机在起动电阻切除后转速降低2116107绕线转子异步电动机转子开路故障211611同步电动机故障的诊断2126111同步电动机不能起动2126112起动后转速不能上升到正常转速，并有较大的振动2126113同步电动机异步起动后投励牵入同步困难2136114同步电动机异常噪声2136115同步电动机运行中振动过大2136116同步电动机运行时温升过高2146117凸极同步电动机转子故障2146118励磁系统故障214第7章电动机定子绕组故障的精密诊断21671定子绕组故障精密诊断技术概述216711定子绕组短路类故障诊断216712定子绕组过热故障诊断21772基于不平衡电流的模糊诊断方法218721定子故障的模糊诊断方法218722试验与分析220723结论分析22173基于定子电流相位的诊断方法221731故障分析222732试验分析223733仿真分析224734电动机其他故障与定子电流相位的关系22574基于定子负序视在阻抗的诊断方法226741定子绕组匝间短路故障的仿真227742定子绕组匝间短路故障实验23075基于相关分析的诊断方法231751基于相关分析的故障检测算法231752基于电流、振动及相关分析的诊断结果对比分析23376基于瞬时功率分解算法的定子绕组诊断方法235761基于IPDT的异步电动机定子故障检测算法235762实验验证及结果分析23877基于派克矢量和模糊神经网络定子绕组匝间短路的诊断方法240771由派克矢量法确定故障程度及位置240772匝间短路故障特征因子的提取24178基于负序分量融合的定子绕组匝间短路的诊断242781负序分量融合的数学方法及图形特征的提取242782负序利萨茹图形诊断方法的仿真分析242783定子匝间短路试验及利萨茹融合的诊断244784结论245第8章电动机转子故障的精密诊断24681概述24682基于起动电流的时变频谱诊断转子绕组故障248821转子绕组故障对起动电流时域波形的影响249822利用起动电流的时变频谱诊断转子绕组故障25083利用起动电流中特定频率分量进行诊断25184利用失电残余电压进行诊断252841异步电动机失电残余电压252842电动机断电后机端感应电压中的频率成分253843仿真计算253844实测数据分析254845结论25685基于电磁转矩小波变换的诊断257851感应电动机电磁转矩的计算257852基于复值小波变换的转子断条故障检测25986基于定子单相瞬时功率信号频谱的诊断261861单相瞬时功率法261862仿真与试验结果分析26287基于随机共振原理的转子断条诊断26388基于定子电流Hilbert变解调处理的诊断方法265881Hilbert变换解调原理265882诊断实例分析26689基于Petri网的电动机故障诊断方法267891基于Petri网的电动机故障诊断模型267892诊断实例269810电动机故障的逻辑诊断方法2698101逻辑诊断方法2698102电动机的典型故障分析2708103逻辑诊断方法的试验272811多传感器数据融合方法进行电动机的故障诊断2748111多传感器数据融合与电动机的故障诊断2748112电动机融合诊断的系统结构2768113电动机融合诊断算法实例277812转子断条与定子绕组匝间短路双重故障诊断2778121定转子双重故障的故障特征的相互交织性2788122双重故障仿真分析2798123转子断条与定子绕组匝间短路双重故障的研究2818124双重故障试验的研究282813时变转速运行状态下电动机转子断条故障的诊断2838131变转速对转子断条故障特征影响的分析2838132基于Park矢量模的二次方信号离散小波分析的故障诊断方法2858133诊断方法的性能分析286814变频器供电电动机转子断条故障诊断2888141问题的提出——电动机变频器供电电流基本特征2888142转子断条故障时变频器供电的电流变化特征2888143基于变频器供电的转子断条故障诊断方法2898144试验验证289815感应电动机气隙偏心故障及其诊断2928151电动机气隙偏心2928152基于电动机电流信号分析的偏心检测2928153振动分析及监测294第9章发电机故障分析29591发电机故障的有关统计29592同步发电机的故障分析30193电机故障的机理、征兆和诊断方法30494同步发电机故障诊断的研究概况306第10章发电机定子故障的诊断309101定子绕组短路故障3091011定子绕组短路故障的原因3091012定子绕组短路故障发生的位置3161013防止定子绕组短路的对策3171014采用表面电位法查找定子端部绝缘缺陷319102发电机定子绕组匝间短路故障的诊断3211021发电机绕组匝间故障检测的新型探测线圈3211022定子绕组匝间短路对发电机定转子径向振动特性的影响3241023基于混沌神经网络的发电机定子绕组匝间短路故障的诊断328103定子绕组接地诊断3291031定子绕组接地故障3291032实例分析：国产600MW发电机定子绕组接地事故3301033直流电桥法寻找定子绕组接地故障3331034单开口变压器法寻找定子绕组接地故障3341035发电机定子绕组接地现场应急查找实例3371036发电机定子绕组单相接地故障的定位方法338104定子绕组导线的断股3411041定子绕组故障及原因分析3411042断股故障征兆与诊断3441043基于电阻差别的断股分析3451044防止导线断股措施347第11章发电机转子故障的诊断348111转子绕组接地故障3481111转子绕组接地故障的类型3481112转子绕组接地的原因3501113转子绕组稳定接地故障的查找方法3521114转子绕组不稳定接地点的查找方法3561115某厂300MW发电机两次转子一点接地的分析3561116典型实例一：SM发电公司发电机转子接地分析3631117典型实例二:JZ厂国产200MW发电机转子两点接地3641118典型实例三： ET水电站发电机转子不稳定接地3671119发电机转子接地故障监测系统369112发电机转子绕组匝间短路分析3711121发电机转子绕组匝间短路原因3721122转子绕组匝间短路的分类3731123转子绕组匝间短路引起的气隙磁场畸变3741124转子绕组匝间短路引起的振动变化3751125转子绕组匝间短路引起发电机电气量的变化3791126转子绕组匝间短路时励磁电流的谐波特性382113转子绕组匝间短路故障的检测方法3861131检测方法的分析及评价3861132电压降分布法和计算法的匝间短路定位3881133感应电动势相量法3891134交流磁通分布法3901135微分探测线圈法——微分动测法391114不拔护环诊断转子绕组匝间短路的位置3961141测量工作原理及基本方法3971142三个现场试验实例398115转子绕组匝间短路典型实例检查分析402116气隙探测线圈法与RSO检测法实例比较分析4061161两种试验方法的比较4061162转子绕组匝间短路的发生、发展以及接地过程分析4061163对气隙探测线圈和RSO两种方法的讨论4081164气隙探测线圈和RSO两种方法的总结410117基于行波法的诊断技术411118基于励磁电流相对变化率的诊断技术4161181基于励磁电流的转子绕组匝间短路的故障判据4161182判据的实验验证417119基于ANN诊断转子绕组匝间短路故障4191191神经网络的构造以及样本的选取4201192应用实例4211110基于定子绕组探测转子绕组故障的诊断4241111基于探测线圈与小波分析的发电机转子故障在线监测技术426第12章发电机漏水、漏氢、轴电压问题428121定子绕组漏水故障4281211漏水部位及原因分析4281212漏水部位的查找/诊断4301213近期发生的发电机定子漏水原因及对策433122发电机漏氢故障及检查4391221发电机漏氢方式及原因4391222发电机漏氢实例分析4401223漏氢防范措施及建议442123轴电压及利用轴电压进行发电机故障诊断4431231轴电压的产生机理4441232轴电压的防护4461233基于轴电压的发电机故障常规诊断4481234利用轴电压分析诊断发电机转子的典型故障450参考文献457
内容摘要
本书从提高电机故障分析与诊断水平、提高电机运行可靠性和降低维修成本的原则出发，本着兼顾故障分析的理论性、系统性，突出故障诊断方法的实用性、准确性的原则，全面系统地分析了电机故障机理，详细阐述了交流电机各种常见故障的诊断方法。全书共有12章，除第1章绪论外，分为三部分，第一部分主要讨论了故障诊断的一些共性问题，包括：第2章电机诊断理论与智能诊断方法；第3章电机绝缘分析与诊断；第4章电机轴承故障诊断。第二部分用较多的篇幅分析了电动机的故障诊断技术，包括：第5章电动机故障分析；第6章电动机故障的简易诊断；第7章电动机定子绕组故障的精密诊断；第8章电动机转子故障的精密诊断。第三部分详细分析了发电机故障诊断技术，主要包括：第9章发电机故障分析；第10章发电机定子故障的诊断；第11章发电机转子故障的诊断；第12章发电机漏水、漏氢、轴电压问题。全书用大量的篇幅详细地分析了电机故障诊断的各种新技术、新方法，总体上反映了当前国内外电机故障诊断的技术水平，具有很强的实用价值。本书适用于从事电机及其他电气设备故障诊断的工程技术人员阅读，也可作为高等院校电机和相关专业研究生和高年级本科生及教师教学参考用书。
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