王 莉，魏 民，魏 蔚

（空军工程大学导弹学院，陕西 三原 713800）

前言

由于电流信号容易取得，因此基于定子电流特征分析（Motor Current Signature Analysis，简称MCSA）的监测方法是目前研究电机故障诊断最为常用的方法。但由于在电流信号中故障特征经常被谐波分量或噪声所淹没，使得电机的故障特征难以提取，而电动机功率频谱包含了电流和电压的关系，相对于定子电流信号的频谱，功率频谱包含了更多的故障特征信息。

1 故障信号在瞬时功率中的表现

瞬时功率可定义为两种形式，一种为单相线电压与单相线电流瞬时值的乘积，称之为单相瞬时功率，作如下定义（A相为例）：

记A相瞬时功率为

式中：uA(t)为异步电动机 A相瞬时电压；iA(t)为其瞬时相电流。

另一种为各相电压与其相应电流瞬时值乘积的平均值，称为异步电动机三相平均瞬时功率，定义如下：

式中：uA(t)、uB(t)、uC(t)为异步电动机三相瞬时电压；iA(t)、iB(t)、iC(t)为异步电动机三相瞬时电流。

有学者指出，单相瞬时功率由于没有使用到相序信息（如负序分量），无法检测定子绕组匝间短路等定子侧不对称故障。本文首次分析了综合故障在三相平均瞬时功率中的表现。

2 综合故障信号在三相平均瞬时功率中的表现

轴承与定子故障是感应电机最常见的故障，分别占全部故障的41%与37%。本文分析发生此二类综合故障时三相平均瞬时功率的变化。

当感应电机正常运行时，假设供电电源是理想的三相正弦交流电压，并且感应电机本身结构是对称的，则此时……