動態(tài)電動機(jī)測試通常被稱為在線測試，因?yàn)樗枰妱訖C(jī)運(yùn)行并且通常假設(shè)電動機(jī)處于其自然環(huán)境中。動態(tài)測試涉及電壓探頭和電流互感器的連接。連接動態(tài)測試設(shè)備是安全，快速和非侵入性的。獲取數(shù)據(jù)并以摘要格式顯示結(jié)果。收集的數(shù)據(jù)與用戶輸入的銘牌信息進(jìn)行比較，并以通過/失敗格式顯示，每次連續(xù)測試后顯示當(dāng)前測試數(shù)據(jù)和趨勢日志。

　　對電機(jī)測試的需求

　　每個可靠性技術(shù)人員都知道，與電機(jī)故障相關(guān)的成本對任何業(yè)務(wù)運(yùn)營都是毀滅性的。發(fā)現(xiàn)電機(jī)在產(chǎn)生過多熱量或壓力的條件下運(yùn)行是技術(shù)人員改變電機(jī)運(yùn)行和監(jiān)控其絕緣的指南。知道電動機(jī)即將發(fā)生故障的危險(xiǎn)使得技術(shù)人員有時間在他方便時安排維修，而不是由于災(zāi)難性故障而使電動機(jī)對他有所規(guī)定。減少計(jì)劃外停機(jī)時間，同時提***效率和盈利能力是所有可靠性技術(shù)人員的共同目標(biāo)。動態(tài)電機(jī)測試和監(jiān)控是一個相對較新的概念，有助于提升那些負(fù)責(zé)電動機(jī)及相關(guān)設(shè)備安全連續(xù)運(yùn)行的人員的能力。

　　動態(tài)測試告訴你什么

　　電動機(jī)是整個系統(tǒng)的一部分，包括輸入電能質(zhì)量，電動機(jī)和驅(qū)動負(fù)載。輸入電源質(zhì)量差導(dǎo)致許多電機(jī)問題，并且更多問題可歸因于負(fù)載和負(fù)載相關(guān)問題。

　　***先進(jìn)的動態(tài)電機(jī)測試設(shè)備能夠?qū)㈦姎鈫栴}與機(jī)械問題分開，并能夠定義與電源相關(guān)的問題區(qū)域。良好的測試設(shè)備將提供有關(guān)輸入功率的大量信息，包括電壓電平，不平衡和諧波含量。少量的電壓不平衡將導(dǎo)致更大量的電流不平衡并增加電動機(jī)內(nèi)的損耗。諧波失真還導(dǎo)致浪費(fèi)的能量導(dǎo)致過熱，主要是由于非正弦波正弦波。這些問題直接影響電機(jī)的性能及其處理負(fù)載的能力。總的來說，較差的電能質(zhì)量表現(xiàn)為定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)的較***熱量，降低了效率并***終導(dǎo)致電機(jī)過早失效。

　　除了功率條件外，動態(tài)測試還提供有關(guān)電機(jī)行為的廣泛信息，并提供潛在機(jī)械問題區(qū)域的證據(jù)。測試設(shè)備跟蹤電流水平和不平衡，負(fù)載水平和扭矩相關(guān)信息。將這些數(shù)據(jù)與電能質(zhì)量信息相結(jié)合，設(shè)備可以預(yù)測指示潛在問題區(qū)域的降級因子。

　　扭矩和扭矩波動增加了另一個難題，這是一致和準(zhǔn)確診斷電機(jī)健康所必需的。扭矩波動定義為在采集期間***大扭矩除以平均扭矩的除法。扭矩波動本身是扭矩帶圍繞穩(wěn)態(tài)平均扭矩的小程度的量度。轉(zhuǎn)矩脈動與功率條件和電流水平無關(guān)。它可以直觀地了解驅(qū)動負(fù)載的執(zhí)行情況，并且是轉(zhuǎn)子應(yīng)力的指標(biāo)。

　　動態(tài)測試可以***精度地識別轉(zhuǎn)子條問題，并且趨勢日志使得隨時間跟蹤它們變得容易且可預(yù)測。轉(zhuǎn)子條和保持架缺陷導(dǎo)致效率損失和熱量增加，導(dǎo)致電機(jī)過早失效。

　　測量和跟蹤效率是一項(xiàng)非常困難的任務(wù)。在現(xiàn)場應(yīng)用中不能容易地測量電動機(jī)的工作效率。許多標(biāo)準(zhǔn)具有許多通常只能在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的要求。這些標(biāo)準(zhǔn)通常也集中在確保在良好工作電壓條件下正確描述電機(jī)的功能。然而，在現(xiàn)場，幾乎沒有空間來滿足電動機(jī)的分離或調(diào)節(jié)飽和運(yùn)行的電壓水平。當(dāng)與現(xiàn)場給定條件下的運(yùn)行效率相比時，發(fā)現(xiàn)關(guān)于特定電動機(jī)能力的問題是次要的。這種環(huán)境的結(jié)果是真正的效率是不現(xiàn)實(shí)的。

　　然而，運(yùn)營效率對于節(jié)能管理至關(guān)重要。在現(xiàn)場環(huán)境中真正測量工作效率的要求是充足且不現(xiàn)實(shí)的(例如在電機(jī)軸上安裝扭矩傳感器并測量電機(jī)端子處電機(jī)的輸入功率，通常是在***電壓水平)。效率評估不是真正的效率測量，而是能源管理的***場友友好方法。操作效率測量和操作效率估計(jì)之間的差異在于前者試圖通過直接測量找到真實(shí)的操作效率，而后者接受一小部分不準(zhǔn)確性以嚴(yán)重增加用戶友好性。

　　實(shí)例探究

　　在受控的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中，振動分析和動態(tài)數(shù)據(jù)是在新的5馬力，460伏電機(jī)上獲得的。電機(jī)被拆卸，驅(qū)動端軸承的外圈被故意損壞(圖1)。

　　圖1

　　重新組裝電機(jī)，并收集新數(shù)據(jù)。將振動分析中使用的通用公式應(yīng)用于所獲取的數(shù)據(jù)，并將結(jié)果發(fā)布在振動譜和扭矩譜上。

　　由此得出的計(jì)算結(jié)果表明，外圈缺陷應(yīng)出現(xiàn)在107 hz，邊帶與振動頻譜中的電機(jī)速度相關(guān)，并且是扭矩譜中基頻的兩倍(圖2和圖3)。具有邊帶的外圈缺陷在動態(tài)采集的數(shù)據(jù)中比振動光譜更容易確定。

　　圖2.振動光譜

　　圖3.解調(diào)扭矩譜

　　轉(zhuǎn)子條問題

　　在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室控制的研究中，使用動態(tài)測試儀徹底測試了在小型測力計(jì)上滿負(fù)荷運(yùn)行的1馬力電動機(jī)。然后保存并分析結(jié)果。移除轉(zhuǎn)子，并通過一個轉(zhuǎn)子條鉆出一個5/8英寸的孔，將其完全切斷。電動機(jī)在相同條件下組裝和重新測試。再次，保存結(jié)果，然后與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(圖4和5)。

　　圖4

　　圖5

　　在當(dāng)前的特征分析中清楚地定義了破壞的轉(zhuǎn)子條，沒有任何困難或強(qiáng)烈診斷。

　　氣穴

　　在北卡羅來納州的一***大型發(fā)電廠，機(jī)械師注意到三臺15,000馬力的泵中的一臺比其他兩臺泵的流量水平更低。機(jī)械師指責(zé)電機(jī)，而電工維持泵是錯誤的。獲取并分析動態(tài)電數(shù)據(jù)。圖6顯示了合成扭矩波動。

　　圖6

　　一個泵顯示扭矩波動的大變化，而正常運(yùn)行的兩個泵具有較小的扭矩特征。經(jīng)過這次測試，一名潛水員被送入維修區(qū)，發(fā)現(xiàn)一端鐘上的螺栓已經(jīng)生銹，導(dǎo)致導(dǎo)致水進(jìn)入泵的凹槽脫落。這種情況導(dǎo)致泵在泵外循環(huán)水并產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。其他泵上的螺栓也需要更換，并且在不久的將來會失敗。維修所需的停機(jī)時間使設(shè)施損失數(shù)百萬美元，但維修后提***的生產(chǎn)率很容易彌補(bǔ)這些成本。

　　總之，動態(tài)電機(jī)測試和當(dāng)今可用的***先進(jìn)設(shè)備正迅速成為***可靠性技術(shù)人員的***選工具。該技術(shù)相當(dāng)年輕，新的創(chuàng)新不斷擴(kuò)展其能力和視野。