高压大型交流异步电动机故障诊断系统

项目名称：高压大型交流异步电动机故障诊断系统
单位名称：核工业计算机应用研究所
联 系 人：高彦峰、张孟春
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项目概要：

    高压大型交流异步电动机是我国重工业企业大型设备的原动力，广泛应用在核电、火电、化工、冶金、建材等领域。该电机故障诊断系统是针对高压大型交流异步电动机的转子诊断技术。

    转子是电动机中的转动部件，如果维护不当，转子故障率高于定子故障率。交流异步电动机转子故障，一般为转子鼠笼条断裂或绕线电机转子绕组断线、端环断裂、高阻接头等故障（统称：断条）和转子机械偏心故障。前者为电气故障，后者为机械故障。转子断条严重时电机振动增加，出力下降，启动困难；有时笼条甩出造成扫膛形成重大事故。转子偏心故障严重时直接造成扫膛，酿成重大事故。

    该电机诊断系统在电机运行时检测运行电流，通过作频谱分析自动找出电机转子故障特征频率，经运算直接给出诊断结果，并评估该电机还能运行的时间。该电机诊断系统还具备旋转机械振动分析系统，通过采集振动信号作频谱分析可以分析诊断设备故障，是工矿企业开展状态检修、设备故障诊断必备设备。

    核工业计算机应用研究所90年引进一套当时世界先进水平的美国ENTEK电机诊断系统，进行了消化吸收，形成了自己的HJ-12设备故障诊断系统。95年至96年、97年至98年曾两次改型，由于资金短缺，最后一次改型没有达到预期效果。受现有条件限制，以前市场运作的不好，产品没有形成规模，加之计算机产品更新换代速度非常快，没多久系统平台、中文环境日渐落后，从而进一步制约了市场销售。效益不好就无力再投入，因此走了下坡路，业内人士为之叹惜不已。

    现在仍以销售96年改型后的产品为主。如果能够适当注入资金，组织一套强有力的软件开发班子进行改造升级，进一步改进设备的灵活性和精确度，完全可能在短期内达到目前世界先进水平，也将彻底脱离引进软件的束缚。

项目来源：自选，原中国核工业总公司企管部90年为推广设备状态检修技术而投资的攻关项目。

成果权属：核工业计算机应用研究所自创

成果鉴定时间及获奖情况：

1993年12月14日通过中国核工业总公司科技成果鉴定；

1994年10月20日获北京市科学技术委员会颁发高新技术产品证书；

1994年10月获中国核工业总公司科技进步二等奖。

技术指标及水平：电机类型：三相交流异步感应电机
电机功率范围：8KW以上（8KW以下另提要求）
电机电源电压：不限
电源频率：100Hz以下
电机负载：30％～130％
便携数据采集器
16位A/D数据采集
电机诊断技术达到国内先进水平，通过国内二十几家应用（主要是电厂）用户反映很好，有的厂将该系统做为电机的主要检测诊断手段使用。硬件技术也达到国内较先进水平，但软件操作系统仍为DOS（使用的中文平台为中国龙），比较落后。98年改型的振动分析软件为windos版本。通过进一步改型换代，将达到国际先进水平。但该系统成本和售价只是国外类似产品的十分之一左右。
1MB数据采集存储
频谱线：3200线、400线
采样频率：50Hz、100Hz……25KHz

 

产业化前景分析：

    设备故障诊断技术研究属于技术难度大、科技含量高的技术，需要一定的资金力度支持。由于目前我国企业大多不景气，设备状态检修、设备故障诊断开展不利，一般企业还停留在计划维修、事后维修的模式上。设备故障诊断市场普遍感到不好，国内本来为数不多的设备故障诊断科研单位纷纷转向。但随着我国大中企业的搞活，先进的状态维修技术也必将逐渐在我国普及。业内人士预计，在我国即将到来的下一个高速经济发展期，设备状态维修、设备故障诊断必将提到议事日程，产品市场前景看好。所以，有识之士认为坚持此方向今后会大有可为。
    发电厂中的高压大型交流异步电动机是发电厂用电的主角，承担着送风、引风、磨煤、排粉、循环泵等重要角色。这些电机如果发生事故，将导致机组停运造成重大经济损失。由于我所电机诊断技术有独到之处，一直受到业内人士关注。北京凯顿公司和电力科学研究院联手有意向帮我所在电力系统作市场，年销售在一百台以上。保定电力大学正通公司已经和我所签约帮我所在火力发电厂方面做市场，年销售20台以上。据悉全国火电厂达2000余家，就目前来看绝大多数没有这类检测手段。冶金、化工、水泥等建材企业的大型重点电机也比比皆是。因此，只要技术过关，调整市场营销策略，市场将非常广阔。
    我所设备故障诊断技术开展近十年，培养了一批从事设备故障诊断软、硬件技术的科研队伍，积累了一定的技术储备，形成了一个产品，并且在国内市场形成了一定的影响。只要有一定资金力度支持，很好完成改型工作，加强市场运作，形成良性循环指日可待。我们认为：在这个项目上搞产业化比较实际。

产业化所需条件：

    硬件生产不搞小而全，走社会大协作的路子，从而减少风险，硬件生产以外协加工为主。

    系统调试只需添置部分测试设备。

    小规模经营的其它条件现在可以满足。待市场成熟、良性循环以后，循序渐进扩大生产规模。

主要经济指标：

    生产规模目前为每年150台，开发技术人员15人，按目前售价产值为500万元，利润为200万元，投资回收期为两年。

资金要求：

总投资：190万元

设备固定资产投资（设备改造）：40万元

改型换代投资：60万元

试验及市场投入：30万元

流动资金投资：60万元

合作形式：

合作开发、技术转让、合作共办新企业均可