感應(yīng)電動機因其可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低，故而在船舶上得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，電機常見故障中軸承故障的發(fā)生幾率高達41%，一旦電機發(fā)生故障，就可能導(dǎo)致動力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的服務(wù)中止，從而威脅船舶航行的安全。其中軸承故障是電機故障中發(fā)生概率最高的，因此本文針主要介紹船舶感應(yīng)電動機軸承故障的診斷方法。
由于感應(yīng)電動機額定運行時轉(zhuǎn)差率比較小，在輕載和空載狀態(tài)時更小，使故障特征難以突出，特別是轉(zhuǎn)子斷條在基頻成分周圍的邊頻容易被基波淹沒。為此提出了基于瞬時功率信號頻譜分析的診斷方法。
瞬時功率包含一恒值分量及頻率為Zsf的波動分量，恒值功率和電機負載和電機損耗有關(guān)。由功率表達式明顯可以看出，故障特征分量Zsf包含了電流信號中(l士Zs)f兩個分量的作用。因此，氣隙功率中Zsf特征分量包含了由于電機轉(zhuǎn)子故障引起的不對稱以及速度波動的影響，把該特征分量的幅值與恒值功率的比作為分析電機轉(zhuǎn)子故障嚴重程度的指標更為合理。
由于電網(wǎng)電壓不受電機運行狀態(tài)的影響，瞬時功率中故障特征分量形式上與基于Hilbert變換的定子電流解調(diào)信號中相同，但實際上瞬時功率中既包含了電流的作用，又包含了電壓電流間的相位差φ的影響，其與負載大小、勵磁電流等有關(guān)，相對于定子電流的解調(diào)信號包含了更多的信息成分，也就是說，功率譜對負載變化的響應(yīng)要比電流強。
另外，要濾除功率譜中恒值分量來凸現(xiàn)2sf故障特征信號也要比分析電流信號簡單一些。但要想判斷出電機轉(zhuǎn)子故障并得出其嚴重程度同樣需要合適的處理算法。
上面的介紹的這幾種故障診斷方法中，溫度診斷方法屬于侵入式設(shè)計，振動診斷方法本來是一個故障特征比較明顯的方法，同時還具有反映故障信息量大特點，但是在船舶這一特殊領(lǐng)域，由于船舶本身的共振，各種輔助機械的運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動，導(dǎo)致振動信號所攜帶的故障特征量中有嚴重的噪聲，甚至特征量其他振動信號所淹沒；基于參數(shù)辨識的方法因為需要電機的一些機械及電磁參數(shù)，因而不利于故障診斷系統(tǒng)的通用性；瞬時功率分析法和氣隙轉(zhuǎn)矩分析法均需要船舶感應(yīng)電機軸承故障診斷系統(tǒng)的研究時采集定子電壓和電流，因此測試電路相對復(fù)雜，對電壓電流信號的相位要求嚴格，采樣時必須保證各路數(shù)據(jù)的同步采樣，因而增加了故障診斷系統(tǒng)的組建難度，無法使故障診斷方式得到普及。對于實際工作中遇到的情況，應(yīng)考慮不同狀況進行分析應(yīng)用何種方法。
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