基于智能控制的异步电机故障诊断与区域保护提升

本文主要探讨了异步电动机故障诊断的多种方法，其中重点介绍了基于Park矢量变换、傅里叶变换和小波变换的诊断技术。Park矢量变换是一种数学工具，用于将定子电流的瞬时值转换为同步旋转坐标系下的分量，便于分析电机运行状态和识别故障。傅里叶变换则用于分析定子电流的频域特性，通过对频谱的分析可以确定是否存在特定频率成分，从而定位故障源。小波变换则是通过分解信号在不同尺度上的局部特性，提供了一种更为精细的时间-频率分辨率，有助于捕捉到故障的快速变化。 在三相笼型异步电动机的故障诊断中，这三种方法各有其优势。Park矢量变换方法适用于实时监测电机运行状态，傅里叶变换则适用于查找周期性故障，而小波变换则能有效地处理非平稳信号，捕捉瞬态故障。文章指出，与传统方案相比，基于智能控制模块的诊断方法具有显著的优点，例如响应时间大幅缩短，通常达到800μs，远超传统方案的10~20ms，这对于及时发现和处理故障至关重要。 此外，文中还介绍了一种改进的区域选择性联锁保护方案，通过将智能控制模块的信号集成到综保开关的脱扣信号回路中，利用1:1霍尔型电流传感器直接从电流互感器获取信号，减少了外部设备对保护响应的影响。这种改进方案提高了保护的灵敏度和可靠性，尤其适用于复杂且多变的矿井机电环境。 参考文献列举了多篇关于区域选择性联锁、井下电网保护、短路越级跳闸分析以及智能保护装置设计等相关领域的研究，进一步佐证了这些故障诊断方法在实际应用中的重要性和有效性。这篇文章提供了深入理解和应用异步电动机故障诊断技术的实用视角，对于电机维护和故障预防具有重要的指导价值。