光源与照明总第176期2023年1月照明电器159基于小波包分析的三相异步电动机转子故障检测胡杰嘉，王俊杭氧集团股份有限公司，浙江杭州300012摘要：现有的检测方法在检测三相异步电动机转子故障时，容易受负载量影响，无法准确判断转子断条数量，检测数据精度不能满足实际需求。因此，文章引入小波包分析方法，对三相异步电动机转子故障检测方法展开研究。在明确三相异步电动机转子故障特征的基础上，采集故障特征频率；利用小波包分解树对故障信号频带进行划分；通过小波包分析，实现对转子微弱故障信号的识别和检测。通过对比测试可以证明设计的检测方法对三相异步电动机转子故障的检测正确率和精度较高，可为三相异步电动机稳定运行提供可靠技术保障。关键词：小波包分析；三相异步电机；转子故障分类号：TM3430引言转子故障是一种常见的电动机故障类型，大量研究发现，当出现这一故障时，电流中会产生一部分附加的电流分量[1]。基于这一特点，将电流分量作为转子故障的特征分量，可实现对故障的检测。当前针对电动机转子故障的检测都是基于上述理论，但电动机运行环境复杂[2]，周围的干扰因素会导致最终故障检测结果可靠性差，无法为三相异步电动机稳定运行提供足够的依据。小波包分析是一种时频局部化分析方法，可以利用这一分析方法在窗口条件大小固定不变，但现状可变化的情况下，分析不同频域中的频率变化，进而实现对复杂环境中所需信号的准确识别。文章为了解决现有检测方法的不足，引入小波包分析，对三相异步电动机转子故障检测方法进行优化。1三相异步电动机转子故障特征频率采集在正常运行状态下，电动机的电流频率与所连接电源的频率在数值上完全相同，当转子出现故障时，定子电流频谱的每一端都会有一个额外的频段[3]。利用这一特征，可让后续对转子故障的检测采集到更可靠的特征频率，通过对特征频率的分析实现对故障的识别和检测。在转子的周围会出现由其旋转产生的磁场，该磁场的磁动势为（1）式中：F为转子附近转动磁场的磁动势；K为关于线圈系数及极对数的常量；N为电动机绕组参数；I为转子电流；ω为供电角频率；t为运行时间；p为绕组极对数；θ为初相角。在上述计算基础上，可进一步推算出转子绕组相位角：（2）式中：φ为电动机转子绕组的相位角；ωr为转子旋转过程中角度变化速度。在三相异步电动机运行的过程中，当极对数p的取值为1时，转子绕组的磁动势的计算式可从式（1）转变为（3）当电动机的转子出现故障时，其转子电...
