高效高压异步电机的分析与设计

高效高压异步电机的分析与设计

李兵伟

西门子电气传动有限公司    天津市    300384

摘要：针对目前农用异步电机的故障检测问题，作者提出了一种农用异步电机故障检测系统，可以对农用异步电机进行实时故障检测。农业异步故障检测系统包括信息采集与管理功能、电机状态监测与故障诊断功能和电机维修辅助功能。笔者首先分析了农用异步电机的常见故障和常见故障检测方法，然后设计了农用异步电机故障检测系统的硬件，根据用户需求设计软件，确定了农用异步电机的功能和接口。故障检测系统。该农机异步故障检测系统实现了异步电机运行状态的远程监控和故障诊断功能，大大提高了农机异步电机故障检测的效率。

关键词：农机异步电机；故障检测；硬件设计；软件设计；检测效率

1前言

随着时代的发展和科技的不断进步，全球经济进入新时代，各行各业不断向自动化、智能化、信息化方向发展。农业机械也在不断发展。在国家对农业机械发展的扶持政策下，各种农业机械设备纷纷上市。异步电动机设备以其结构简单、成本低、稳定性高、安全可靠等优点被广泛应用于各行各业的机械设备中。随着农机设备数量的不断增加，异步电机在农机上的应用也越来越多，农机异步电机设备故障的现象也越来越多，给管理人员带来了一定的困扰。目前，国内对异步电动机电控系统的管理主要采用定期维护和故障后报废修复，但这种维护方式不仅影响农业机械设备的利用率，而且缩短了设备的使用寿命。异步电动机，增加了成本。同时，对异步电动机进行定期维护的启停会增加能耗，浪费资源。因此，异步电动机故障管理系统需要得到更广泛的应用。异步电动机故障管理系统是检测异步电动机故障的重要手段，对于管理和维护人员来说非常重要。可实时监控设备运行状态，传输故障数据，报警。实时监控水平是异步电机设备故障报警系统的重要指标。在这种环境下，迫切需要开发一套农机异步电机设备故障管理系统来辅助设备管理人员。农机异步电机故障管理系统是为广大农机设备用户开发的，对设备故障管理系统的稳定性和数据的安全性有很高的要求。设计并开发了一种实时电控故障管理系统。异步电机故障监控管理系统用于在线监控电机，观察异步电机实时运行状态，采集运行数据；对采集的数据进行统计分析后确定电机故障类型、故障原因、故障点位置、电机故障严重程度；然后根据判断结果制定一系列维修方案，减少异步电机设备的启停次数，从而减少能源浪费和维修。和使用成本。

2农机技术推广中信息技术的具体应用

2.1智能农机中的应用

2.1.1提高整地效果

农业机械设备基于信息技术，可以根据土地的实际情况制定更加合理、高效的整地措施，从而达到更加理想的整地效果。依托现代定位导航技术、扫描技术和检测技术，进行高效管理，为农作物提供更好的生长环境。

2.1.2实现精准种植

利用信息技术、GPS技术、计算机技术，根据土壤实际情况，更科学地确定植物分布、播种深度和数量，实现精准种植。这样，不仅有利于节省种子量，而且使作物分布均匀，从而更好地保证农业生产的质量和产量。

2.1.3构建农业物联网

在推广农机技术时，可以利用信息技术完成农业物联网的建设，而物联网的优势可以让农民更容易完成农业生产所需信息和数据的获取，所以合理调整农业生产活动，提高农业经济效益。

2.1.4科学灌溉施肥

应用信息技术可以建立自动灌溉系统。通过发挥传感器、灌溉网络和控制器的作用，可以快速检测土壤中的水分含量。如果达到一定的阈值，将进行自动灌溉。如果在试验中发现土壤养分缺乏，将根据作物的需要适当补充，使施肥更加准确。

2.2在农机监控中的应用

2.2.1农机监控技术

运用信息技术对农业机械等设备进行监管，收集、整理设备的各种运行数据，确保监管的科学性。借助自动化监控系统，可以实现对农机等设备的远程自动化管理。通过该技术，可以方便地传递操作指令，有效地开展农业生产活动。

2.2.2视频监控技术

通过信息技术进行环境监测，可以及时发现和处理火灾等隐患，或者及时收到危险预警，将损失降到最低。如果将监控设备安装在农机存放的地方，借助网络技术完成监控画面的传输，就可以保证农机的安全存放和使用。

2.2.3导航定位技术

在农机上安装定位系统，可以方便管理人员实时掌握农机的位置。

2.3在农机管理中的应用

依靠信息技术进行农机管理，有助于全面提高管理工作的质量和效率，从而实现作物产量的提高。借助信息化技术，相关人员可以搭建在线农机管理平台，系统化管理农机配置、状态等信息。在这个平台上，信息的采集、传输和存储可以更加顺畅地进行，按照既定流程对数据进行标准化处理，实现农机规范化管理。同时，借助信息化技术，也可以完成农机传播渠道的建设。通过这个渠道，工作人员可以发布相关的市场情况和政策信息，进行多渠道的沟通，让农机管理更加高效和优质。另外，通过视频会议系统，可以打破会议沟通的时间和空间限制，以音视频的形式呈现信息，为参会人员提供良好的交流平台，及时梳理解决问题.

3农机异步电机故障分析

农机异步电机根据其故障类型，基本上可以分为机械故障和电气故障两大类。

3.1机械故障

机械故障是农机异步电机最常见的故障类型，机械故障主要包括电机轴承故障、电机振动异常、电机内部温度过高、电机噪声过大等。在这些机械故障中，出现故障频率最高的为电机轴承故障和电机振动异常。

3.1.1电机轴承故障

发动机负载的主要故障表现在发动机轴上温度上升或温度上升，导致载体温度上升。这种故障可能是多种原因造成的，例如电荷不匹配、油脂超重或油脂严重不足，或由于船长的时间负荷较高，电荷消费量增加。为检测这类发动机轴轴的故障，可通过在农用非分步发动机的操作过程中实时对装载机的温度和滑动脂肪内容进行检测，并通过确定所收集的载体温度和滑动脂肪含量来检测发动机轴上的故障。

3.1.2电机振动异常

发动机中振动异常的主要表现是功率或频率超过正常运行值。这种异常现象通常是由于非循序渐进发动机旋转部件的异常。在发现农业引擎异常振动造成的故障方面，可以从振动传感器收集振动数据，如振动频率或振动频谱的收集。然后，对收集的数据进行分析，以了解非渐进发动机的振动频率与当前的周期速度之间的关系，并根据振动频率和速度之间的关系确定特殊振动的特殊原因。失败有很多原因。如果目前发动机的振动频率不频率波动，则故障的原因可能是旋转平衡问题，导致发动机异常振动。它可能会损坏一个轴，或在非滑动引擎内滚动。此外，不均匀的共振共振经常在操作过程中产生高频振动。可以对非分级发动机的振动模拟进行分析，以便更准确地发现异常振动的原因。调整引擎尺寸以避免共鸣。

3.2电气故障

3.2.1绕组击穿故障

绕行组发生的各种类型从非分级引擎内部电路故障到撞击故障不等。短路故障可以是不间断的内部电路，包括不挥发性发动机内部故障和相对孔。穿等。在非循序渐进的农业机械引擎中，绕行性故障通常发生在发动机启动阶段。绕行撞击测试可探测内部发动机输出或电压输出，从而确定绕行组发生的故障类型。

3.2.2旋转失灵

旋转式发动机也是非梯式农业发动机中常见的电力故障。非渐进式农业回路通常是铝或铜。当非梯式发动机开始时，它会对旋转栏产生一些影响。当爆炸力达到一定程度时，旋转木棒就会破裂，从而使循环中断。在这一点上，非步引擎的旋转矩会下降。要少得多，启动时间会很长，甚至不会自然启动。此外，还有许多异常现象，如不稳定、减速和引擎内部温度升高。因此，可通过旋转矩、电流、速度和引擎温度测试确定旋转断裂的故障。

3.3常见故障

农业中使用的两种分级故障探测方法是对收集的数据进行定性分析和定量分析。定性分析方法包括基于分析模型的方法、基于信号的方法和自动学习的方法。对于普通的非分级农业发动机，关键节点可用于及时检测系统故障或诊断频率信号。

4农机异步电机故障检测系统硬件设计

4.1总体设计

农机异步电动机故障检测系统按功能可分为四个模块，即数据采集模块、检测模块、交互模块和维护模块。

4.2数据采集模块

数据采集模块用于采集农机异步电动机的各种检测参数。同时还可以采集农机的一些运行数据。数据采集​​模块主要包括各种数据传感器、数据传输的通信设备、数据存储数据库等。农机异步电动机在运行过程中，通过传感器实时或定时采集运行过程中的检测数据。这些检测数据可以是异步电机的转速、振动频率、电流、电压、功率、输出扭矩、轴承温度、润滑油含量等。采集的数据通过网络传输到数据库通信设备进行存储和更新，采集的数据也可以转换成检测模块能够识别和应用的数据格式。

4.3检测模块

检测模块用于对数据采集模块采集的数据进行定量或定性分析，以检测农机异步电机的故障。检测模块主要包括检测两个方面。一是在农用异步电机出现故障时，根据采集到的数据直接分析农用异步电机的故障类型和原因；二是通过采集的数据实时检测农用异步电动机的性能，并通过分析性能变化，检测当前农机异步电动机的故障类型和原因。第一种检测方法可以直接分析采集到的数据，准确判断故障的类型和原因。对于这类检测方法，可以采用各种智能检测方法进行分析。例如，可以使用神经网络或其他AI检测算法。进行分析，减少人工分析带来的错误，提高检测速度。第二种检测方法侧重于分析判断农机异步电动机的性能。它可以准确地检测出异步电动机不同部位的性能对应，从而准确判断出故障部位，并根据该部位相应的实时数据，确定故障原因。

4.4交互模块

交互模块主要用于通过页面交互与终端上的用户或管理员进行信息交互。交互模块包括查询子模块、显示子模块和维护子模块。查询子模块用于查询农机异步电动机运行过程中的故障及原因。显示子模块用于实时显示检测到的农机异步电机故障类型及原因。异步电动机故障检测系统中信息或数据的维护，如删除或增加部分数据、输入和输出部分数据等。

4.5维护模块

维护模块用于输出或显示故障对应的维护计划和维护数据。维护模块包括维护计划展示子模块和维护数据展示子模块。维护计划展示子模块用于展示当前故障对应的维护视频和流程。数据展示子模块用于展示当前故障所需的维修图纸，如异步电动机的内部结构图、电路图或其他图纸。

5现代农业产业化背景下农机工程发展途径

5.1加大农机工程资金的投入力度

发展农业机械化建设有利于提高我国农业整体机械化水平。近年来，我国农机工程建设也取得了一定进展，为提高农业产业生产效率做出了明显贡献。随着农业发展速度的逐步加快，要为推进农业机械化建设注入更多动力。为切实满足经济社会发展对机械化的要求，加大农业机械化建设投入势在必行。政府不仅要为农机项目的发展创造一定的财政支出，还要为其设立专项资金，为农机项目的发展提供资金支持。由于农民文化程度普遍偏低，对农业机械的了解不深，很多农民在农业生产中并没有真正感受到现代机械的优越性和便利性，单纯依靠传统农业生产。这对农业生产方式的创新发展和农机工作的现代化进程十分不利。因此，除了资金支持外，政府还需要鼓励、支持和引导新农机新技术的研究、开发和推广。可以培养专业的农业技术人员，为农业机械工程的发展提供智力支持，加大一些大型农业机械的推广和推广力度，使农业新机械、新技术得到广大农民的广泛认可，从而合理利用降低农业机械化生产技术水平。太低的问题。同时，要不断创新农机工程经济发展模式，根据我国各地区农业经济发展特点，制定差异化的政策措施，满足农机工程健康、综合、发展的需要。我国农业机械化可持续发展。例如，对于特殊地区，要求地方政府大幅度加大对农机建设的支持力度，充分考虑当地农民对新技术、新农机的接受程度，因地制宜提出有针对性的支持方式。.

5.2完善适合农机发展的新型农业体系

我国的农业生产模式是以家庭经营为主。因此，农业机械建设的发展必须以较为完善的农业市场化服务机制为基本保障。在条件较好的地方，可以开垦农业地籍公司，有序流转农地，逐步开展农地适度规模经营，为发展和推广农机建设提供有利条件。项目。随着社会主义农业改造的进一步推进，广大农民将逐渐成为农业生产机械设备投资最多的市场主体。同时，由于目前农民收入水平低，大部分农民缺乏购买大型农业机械设备的能力，精力绰绰有余。政府部门要深入研究，考虑引进国外常见的分期购买农机设备和租赁机械设备的方式，帮助农民购买农机设备，努力使新型机械在农业生产中真正发挥作用，真正提高机械使用效率和整个农业产业产出效益，从而促进国民经济整体资金的合理配置和有效使用。

5.3完善农机工程服务体系

从目前的情况来看，由于我国农机工程业务范围还很窄，为促进我国农机工程进一步发展，首要任务是根据我国农机工程业务情况进行分析。结合我国农业发展的实际情况和实际需要。合理调整区域和发展方向，使我国农机工程业务领域尽快触及农业产业化、市场化发展。同时，适当增加一些农副专业的生产加工项目，不仅进一步扩大了农机的应用范围，也在一定程度上提高了农机的应用效益。对于农机工程建设的领导和管理机构，首先要明确各自的职能，做好不同组织之间的信息交流和联系，完善农机工程服务体系。

5.4培养农机工程建设人才队伍

就农机技术而言，其技术领域涉及的方面很多，必须经过长期的研究和试验，在开发新技术的过程中，需要大量的资金和人才支持。为不断推动农机项目技术创新的发展，地方政府应加大对农机项目的认可，不能只关注企业利润，更要从可持续发展的角度分析当地农机项目。可以为新农机新技术的发展状况提供适当的资金和人员保障。例如，地方政府可以通过减税甚至入股的方式引导当地知名企业参与农机项目的技术创新过程，并为农机项目的技术创新提供一定的资金支持。高等学校在开设专业基础课时，还应根据农机工程技术领域人才培养质量的要求，设计专门的教学内容，帮助学生进一步提高对农机工程技术领域的认识。掌握基础知识学位的过程。同时，高校还应为学生提供相应的农机工程实践机会，让学生在实践中探索农机工程科技创新的重点，培养和储备一大批人才，农业机械工程发展的专业人才。

6结束语

综上所述，随着我国社会经济的快速发展，国家对农机工程的重视程度提高，为了促进农业进一步朝着现代化、产业化方向发展，国家和各地政府应从多个角度探索农机工程在现代农业产业化发展中存在的问题，并针对问题采取相应的解决措施，促进我国农机工程的发展，从而增强我国农业综合实力，促使我国从农业大国转变为农业强国。

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