电气故障频率诊断

　　电机定子振动故障

　　交流电通过电动机时有两个电流峰值，正电流和负电流，在交流电的一个周期里每个磁极产生两次***大磁感应强度。换句话说，振动频率将是两倍于交流电频率，这个特征频率同电动机磁极数、单相还是三相毫无关系。

　　磁场或定子振动故障具有***度方向相关性，电机转子故障没有这样的特征。如常见电机电气故障的机理及识别图1中显示的电动机故障为垂直方向气隙不均，其结果就是在垂直方向上产生不平衡电磁力，产生垂直方向的振动。因为振动存在方向相关性，感应电动机的预知性维修或精确振动分析时，必须对轴承的水平和垂直两个方向都进行***分辨率的测量。

　　电机转子振动故障

　　当电机转子发生故障时，只要经过磁极处，缺陷处磁场强度***大，它与对面产生的电磁力就不能平衡。但是，不平衡电磁力的大小取决于旋转电枢故障相对于旋转磁场的位置，因为感应电动机总有一个“转差”。当磁极的磁感应强度再一次达到***大时，因为存在转差，损坏部分不能够回到先前的位置，而落后磁场(1/转差)周，因此不可能完全对准处于***大磁感应强度的磁极，不平衡磁力减弱。电枢相对于磁场继续发生转差，不平衡磁力随着磁场旋转周期而减弱，直到转到两个磁极的中间位置，电枢和磁场间的不平衡电磁力达到***低值。接着，向相反的磁极滑移，不平衡磁力开始增大。所以，电枢故障的振幅以电枢与磁场的转差频率做周期性变化，不平衡电磁力在电枢故障位置正对着处于磁感应强度***大的磁极时，达到***大。对于上面提到的二极电动机，一个转差周期内振幅两次达到***大值

　　线棒断裂或裂纹、线棒弯曲、转子弯曲等这些电枢故障会造成振幅的脉动。如果很严重，能够听到或者感觉到这个低频脉动。定子故障不会造成振幅的脉动

　　电枢故障造成的振幅脉动频率等于转差频率与电动机磁极数的乘积，因为有故障的电枢每次经过处于***大磁感的磁极时，振幅都达到***大。这个脉动频率叫做“磁极通过频率”。

　　从性质上讲，电枢故障产生的磁极通过频率是一个调制频率，不平衡磁力产生的振幅会发生变化。作为一个调制频率，它在频谱中将以边带频率出现在电机其它振动频率的两边。图3所示同时存在线棒故障的二极电动机的频谱图，5912 CPM 振动频率是电机的二倍频，可能是转子不对中造成的。6000 CPM 为交流电频率的2倍频，或者说是二极电动机的2倍磁场旋转频率，5824 CPM该处的峰值为磁极通过频率。可以说除了一倍频，电枢故障造成的磁极通过边带频率也会以边带频率出现在其它频率的两边，如2×，3×等。这些边带频率无论出现在那里，都清楚地表明电枢出现故障。