船舶推进电机在线监测系统设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化船舶推进电机在线监测系统设计摘要:针对船舶发电机、电动机等电机设备普遍采用的监测方式和预防性维修方案所存在的弊端，分析了发展状态监测技术的意义，并对该技术在国内外的法杖现状和存在问题进行了介绍。最后指出，发电机、电动机等电机设备的状态监测，可以迅速、连续地反映设备的运行状态，对设备存在的潜在行故障发出预警，是保障电机设备安全经济运行的措施。关键词:船舶电机;状态监测一、船舶电机状态监测的概念和意义所谓状态监测可定义为一种监测机器运行特性的技术或过程，通过提取故障特征信号，分析被监测特性的变化或趋势，

2、并发出预警是否有维护需要。而对船舶电机的状态监测就是在船舶运行过程中，对船体中的电机进行实时监控，对其异常状况加以分析，及时地发出预警，告知船员和维修人员，保障安全，降低经济损失。从各种文献上可以知道，一个状态监测系统应该包括以下几个方面：一、传感器，它用于把物理量转换成电信号。它的选择取决于监控方法和监控对象的选取。二、数据获取获取的数据单元用于对来自传感器的信号进行放大和预处理。三、故障检测和分析故障检测的主要目的是发现电机内部潜在的故障，以便给出报警信号并作进一步的分析。当前有两种不同的故障检测方法：模型参考方法和特征提取。四

3、、故障诊断对已经确定的故障信号需要进一步处理以给出明确的维护指示。3随着陆地上的资源开发殆尽，海洋这个占了地球总面积70%的地域便成了大家关注的焦点。21世纪是海洋的时代，人们想要开发海洋，船只是必不可少的。船体坚固，性能优良的船只，可以在勘探，运输，采集各方面发挥更好的作用。因此保障船只性能的优良成了关键。如何在浩瀚的大海中，不会因为一点小小的船只故障，造成重大损失成了人们关注的焦点。而电机作为每艘船只的核心部分，它的性能好坏，直接影响到了船只的整体。电机故障的监测和预警势在必行。因此国内外越来越多的个人和团队加入到了监测系统的推

4、行和研究当中，及时有效地知晓船舶电机的故障，对保障船舶和人员安全，减少经济损失，夺得海上主动权有着决定性的意义。二、电机主要部件的状态监测（1）、电机周围环境的状态监测从各种文献上可以知道，与陆用电机不同，船用电机所处的环境恶劣的多。它是处在高温、高湿、有盐雾、油雾和霉菌、易腐蚀、多震荡的环境中的。根据我国《钢质海船入级与建造规范》规定,船舶电机应按环境温度为45℃(安装在机器处所的电机为50℃)来进行设计制造。特别是船用电机的绝缘层要采用耐潮湿、耐高温、耐油污等材料进行处理,并应加强绝缘处理,使电机在恶劣环境下仍有良好的绝缘性能。

5、另外规定还提到要对铭牌和电机的零部件等采用防腐蚀措施。船用电机必须能适应船舶在恶劣海况下的倾斜、摇摆,能承受船舶正常营运所产生的振动和冲击。因此对电机周围环境的监测是预测电机是否会发生故障的基础。（2）、对电机的安全保护的状态检测船舶电机由于处于比陆用电机更复杂和多变的环境，因此对它的保护就与陆用电机的保护大不相同。比如有对人身安全进行的保护接地和保护接零和使设备正常工作的工作保护等。综合所述,船舶电气系统接地的作用是:保证人身安全和设备安全;减少电气干扰,保证电气设备正常工作;简化电网,节约电缆。在这里监测系统所要监测的一般包括：

6、接地电阻的变化,接地电极的腐蚀,接地系统各连接处的松动、脱离、接地线的折断。（3）、电机内部故障和监测方法1、定子故障：电机定子故障主要是由于绝缘破坏引起绕组匝间短路造成的。以及由于定子铁心过热，造成的铁心故障。2、转子故障：转子故障主要有转子导条断裂，转子绕组故障，这将引起转矩跳动，转速波动，转子振动以及过热等。3、轴承故障：电机可靠性研究表明，轴承故障占所有机器故障的40%以上。34、气隙不均匀：气隙不均匀必须控制在一个可接受的水平上。目前对于这些故障的监测的方法一般有振动监测和电流监测。振动监测可以发现机械故障、气隙不均匀、定

7、子绕组或转子故障，三相电源不对称等问题。目前的研究表明定子电流监测能提供和振动监测一样多的检测信息。研究发现，对已知的振动频率而言，定子电流的变化直接与振动幅度的变化有关。除了以上两种方法，近几年还产生了几种新的监测方法如导纳法、模式识别法和频谱分析法。以上所述都是对即将展开的船舶推进电机状态监测系统研究方向的总结和概括，这方便研究人员把握总体方向，了解研究内容。三、状态监测的发展趋势随着海洋事业的发展，个人和团体对船舶运行质量的要求越来越高，对海洋资源的竞争将越来越激烈，这必将促进状态监测技术的进一步发展和应用。未来船舶电机系统状

8、态监测技术的发展趋势将体现在以下几方面：1．由于电机状态需要实时更新很多数据，常规的监测设备已经不能满足需求，新技术新设备势必会得到进一步研究，尤其是神经网络技术、知识系统、模糊逻辑等会得到更广泛的应用。2．随着出现问题的增多，新的监