异步电机定子状态监测系统开发开题报告

1. 研究目的与意义

1. 研究背景和意义：

定子故障是常见电机故障，占所有电机故障的37%，引起定子绕组匝间短路故障的原因很多，其中绕组绝缘退化是导致匝间短路故障的主要原因。绝缘退化将会导致相邻两匝或者数匝定子绕组之间的短路，短路将会使得故障处流过一个大电流，这个大电流将会进一步增加绕组的损耗，导致温度升高并且反过来影响相邻定子绕组的绝缘性能。所以早期的匝间短路故障将会加速故障，并且迅速扩展到其他匝线圈，最终演变成严重的相间短路、接地故障。因此，需要及时准确地检测出故障，来保证电机的安全运行。

2. 研究内容与预期目标

1.设计合适的定子电流采集系统

1.1电流传感器的选择

信号的采集主要是完成对异步电机定子电流模拟量的采集，由于电机本身电磁原理的复杂性，传统的电流传感器会引入相位滞后，还会进行不同程度的滤波，所以选择合适的电流传感器是进一步分析的前提条件。

3. 研究方法与步骤

1.拟采用的研究方法：

在选择电流传感器方面，为实现电气隔离，拟采用基于霍尔原理的闭环电流传感器。在滤波电路的设计上，拟采用巴特沃思二阶低通滤波器进行滤波，设置一个三通道共模电感抑制电磁波干扰。在处理信号方面，拟采用电子电流频谱分析法，以定子电流中产生的谐波分量作为故障特征频率分量,对定子电流进行fft分析得到信号频谱，利用设定阀值和fft分析得到的故障特征频率分量幅值进行比较，判断电机是否故障。

2.步骤：

4. 参考文献

[1] cardoso a j m, cruz s m a, fonseca d s b. inter-turn stator winding fault diagnosis inthree-phase induction motors, by park's vector approach[j]. ieee transactions on energyconversion, 1999, 14(3): 595-598.

[2] cruzs m a and cardoso aj m. stator w inding fault diagnosis in three-phasc synchronous andasynchronous motors, by the extended park's vector approach[j]. ieee transactions 01industry applications, 2001, 37(5):5): 1227- 123

[3] eftekhari m, moallem m, sadri s, et al. online detection of induction motor's stator windingshort-circuit f aults[j]. ieee systcms journal, 2014, 8(4): 1272-1282.

5. 工作计划

（1）2022-1-3～2022-1-23查阅相关技术资料，撰写开题报告。

（2）2022-1-23～2022-2-13熟悉电机定子故障诊断技术要求，设计定子电流采集系统。

（3）2022-2-13～2022-3-13 分别采集正常和不同定子故障状态下的定子电流