基于電磁法發(fā)電機鐵心故障檢測技術(shù)研究.pdf

1、大型汽輪發(fā)電機在運行過程中，若鐵芯片間絕緣存在缺陷，輕則影響發(fā)電機效率，造成繞組絕緣過早老化，縮短電機壽命；重則造成定子鐵心燒毀，導致定子線棒主絕緣擊穿，引發(fā)嚴重事故。因此，在發(fā)電機制造、運行及檢修過程中，對定子鐵芯必須進行檢測。
　　本文詳細分析了鐵心故障及產(chǎn)生機理，針對現(xiàn)有高磁通檢測方法不足，對低磁通試驗方法進行了探討，為檢測系統(tǒng)的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。本文主要從硬件系統(tǒng)設(shè)計與軟件系統(tǒng)實現(xiàn)兩個方面研制電機定子鐵心檢測儀。在硬件系統(tǒng)

2、設(shè)計方面，設(shè)計的內(nèi)容包括帶通濾波電路、采樣電路、PLL電路、電源系統(tǒng)。本文設(shè)計的濾波器的上限、下限截止頻率經(jīng)過優(yōu)化，可濾除大部分干擾。由于故障電流一般很小，因此本文在濾波器的后級增加倍率可調(diào)的放大電路。采樣電路的采樣率為1MHz，分辨率為16位。采用FPGA完成采樣控制與數(shù)據(jù)存儲，通過高速并行總線與上位機完成數(shù)據(jù)交互。硬件系統(tǒng)設(shè)計完畢后，分別從FPGA軟件以及上位機嵌入式系統(tǒng)軟件兩個方面實現(xiàn)軟件功能。FPGA軟件完成采樣電路的邏輯控制以

3、及數(shù)據(jù)交換。上位機采用ARM實現(xiàn)，在上位機上基于嵌入式Linux系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析與結(jié)果顯示。調(diào)試結(jié)果表明，儀器具有背景噪聲小、處理能力強以及功能擴展靈活等特點。
　　在現(xiàn)場檢測過程中，由于低磁通法在電機定子膛內(nèi)產(chǎn)生勵磁磁通以及電廠的空間電磁干擾，將不可避免的產(chǎn)生噪聲。硬件帶通濾波可以去除一部分特征頻率與故障電流不同的噪聲，但對于特征頻率與故障電流相同的噪聲則無能為力，因此本文采用小波分析對此類噪聲進行去噪。本文首先對小波