[发明专利]一种基于定子—绕组系统振动特性的转子静偏心诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于定子—绕组系统振动特性的转子静偏心诊断方法，包括以下步骤：S1、在发电机的定子端部绕组部位，沿圆周方向间隔布置测点，测点采用加速度传感器测量发电机的定子端部绕组的径向振动；S2、将加速度传感器测得的加速度信号滤波去噪后进行傅立叶变换，得到其二次谐波幅值；S3、根据得到的二次谐波幅值，计算各测点加速度二次谐波幅值的有效值；S4、根据各测点加速度二次谐波幅值的有效值，计算发电机转子静偏心的偏心位置和偏心率。本发明能够准确确定故障程度，并且使得检查维修故障的过程简单，可以弥补现有技术的不足。

技术领域

本发明涉及发电机检测技术领域，尤其涉及一种基于定子—绕组系统振动特性的转子静偏心诊断方法。

背景技术

由于加工安装误差、轴系支撑刚度不足、长期运转等原因，大部分电机都存在定转子气隙偏心现象，即气隙偏心是发电机常见机械故障之一。当偏心程度超过10％时即存在较严重的气隙偏心故障，此类故障会造成部分绕组电磁力增大，发电机轴承工作情况恶化,加剧定转子振动，造成定子铁心变形、绕组振动磨损及强度破坏。

根据偏心成因的不同,气隙偏心有静偏心、动偏心及动静混合偏心三种。对此类故障下转子振动特征、电气故障特征，现有专利、论文对此已有诸多研究与总结。但大多面向如何利用转子振动特性和电气故障特征区分及识别出此类故障, 少有鉴定此类故障严重程度的文章，并且对此类故障严重程度的估测大多据转子振动的剧烈程度及电气参数的大小，若准确确定故障程度,则需停机拆装检验，导致发电机的维修保养过程复杂。

发明内容

本发明意在提供一种基于定子—绕组系统振动特性的转子静偏心诊断方法，以解决现有的发电机转子静偏心故障检测方法不能准确确定故障程度，且检查维修故障的过程复杂的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于定子—绕组系统振动特性的转子静偏心诊断方法，包括以下步骤：

S1、在发电机的定子端部绕组部位，沿圆周方向间隔布置测点，测点采用加速度传感器测量发电机的定子端部绕组的径向振动；

S2、将加速度传感器测得的加速度信号滤波去噪后进行傅立叶变换，得到其二次谐波幅值；

S3、根据得到的二次谐波幅值，计算各测点加速度二次谐波幅值的有效值；

S4、根据各测点加速度二次谐波幅值的有效值，计算发电机转子静偏心的偏心位置和偏心率。

优选地，所述测点沿发电机的定子端部绕组的圆周方向间隔60°布置，共布置四个。

优选地，所述步骤S3中，测点加速度二次谐波幅值的有效值的计算公式如下：

式(1)中，A_ip为第i个测点第p个样本的二次谐波幅值，m为采样次数。

优选地，所述步骤S4中，发电机转子静偏心的偏心位置的计算公式如下：

式(2)中，λ为发电机转子静偏心的偏心位置，A_1～A₄分别是四个测点加速度二次谐波幅值的有效值。

优选地，所述步骤S4中，发电机转子静偏心的偏心率的计算公式如下：

式(3)中，ζ为发电机转子静偏心的偏心率。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益技术效果：