基于红外测温的异步电机轴承故障诊断

孙斌， 王艳武， 杨立

(1．武汉理工大学能源与动力学院，湖北武汉 430063;2.92601部队，广东湛江 524005;3．海军工程大学船舶与动力学院，湖北 武汉 430033)

0 引言

中小型感应电动机以其结构简单、运行可靠、效率较高、制造容易、成本较低等优点在工农业生产中广泛应用。特别是在海军舰船上，各类泵、风机、锚机等设备均采用异步电机作为原动机，因此电机运行状态直接关系到舰船战斗力，对电机运行状态进行实时监测就具有重要的军事意义。而对舰船上各类电机而言，运行实践表明异步电机轴承故障是电机的主要故障之一，约占电机总故障的30% ～40%［1］，因此为保证设备安全可靠运行和舰船战斗力，对异步电机轴承故障进行早期监测与诊断，具有重要的军事和经济价值。

目前对电机轴承的诊断，应用较多的有定子电流检测法［2－5］和振动检测法［6－10］。但是这两种检测方法对于海军舰船，特别是执行远航任务的舰船来说，进行舰员级的实时监测存在较大困难。而红外监测由于仪器操作简便，结果显示直观，使用最为熟练和频繁，但是对电机轴承状态的判断缺乏相应的理论依据。针对这一问题，本文在综合分析电机轴承滚珠破损、保持架断裂、润滑不良、滑油失效等常见故障的热特征后发现，当电机轴承出现故障后，其表现出来的一个重要特征就是轴承安装部位温度升高。但是目前对船用中小型异步电机温度场的研究相对较少，哈尔滨理工大学靳廷船［11］、海军工程大学王艳武［12］等人分别对感应电机定子和转子温度场及转子热应力场的分布规律进行了研究，但是对于电机轴承运行性能不同时电机转子温度场的变化情况则缺乏相应的研究。……