故障分析论文篇（1）

偶然故障是由偶然因素造成的、在有效使用期内发生的故障，偶然故障率较低且为常数。损耗故障是由老化、磨损、损耗、疲劳等原因造成的、在使用后期发生的故障，损耗故障率较大且随时间迅速上升。从故障发生的过程来分有软故障、硬故障和间歇故障。软故障又称渐变故障，它是由元件参量随时间和环境条件的影响缓慢变化而超出容差造成的、通过事前测试或监控可以预测的故障。硬故障又称突变故障。它是由于元件的参量突然出现很大偏差(如开路、短路)造成的、通过事前测试或监控不能预测到的故障。根据实验经验统计，硬故障约占故障率的80％，继续研究仍有实用价值。间歇故障是由老化、容差不足、接触不良等原因造成的、仅在某些特定情况下才表现出来的故障。从同时故障数及故障间的相互关系来分有单故障、多故障、独立故障和从属故障。单故障指在某一时刻故障仅涉及一个参量或一个元件，常见于运行中的设备。多故障指与几个参量或元件有关的故障，常见于刚出厂的设备。独立故障是指不是由另一个元件故障而引起的故障。从属故障是指由另一个元件故障引起的故障。

二、测前横拟法SBT

测前模拟法又称故障字典法FD(FaultDictionary)或故障模拟法，其理论基础是模式识别原理，基本步骤是在电路测试之前，用计算机模拟电路在各种故障条件下的状态，建立故障字典；电路测试以后，根据测量信号和某种判决准则查字典。从而确定故障。选择测试测量点是故障字典法中最重要的部分。为了在满足隔离要求的条件下使测试点尽可能少，必须选择具有高分辨率的测试点。在大多数情况F，字典法采用查表的形式，表中元素为d…i=l，2，…，n，j=1，2，…，m，n是假设故障的数目，m是测量特性数。

故障字典法的优点是一次性计算，所需测试点少，几乎无需测后计算，因此使用灵活，特别适用于在线诊断，如在机舱、船舱使用。此法缺点是故障经验有限，存储容量大，大规模测试困难，目前主要用于单故障与硬故障的诊断。

故障字典法按建立字典所依据的特性又可分为直流法、频域法和时域法。

(一)直流故障字典法。直流故障字典法是利用电路的直流响应作为故障特征、建立故障字典的方法，其优点是对硬故障的诊断简单有效，相对比较成熟。

(二)频域法。频域法是以电路的频域响应作为故障特征、建立故障字典的方法，其优点是理论分析比较成熟，同时硬件要求比较简单，主要是正弦信号发生器、电压表和频谱分析仪。

(三)时域法。时域法是利用电路的时域响应作为故障特征而建立故障字典的方法。主要有伪噪声信号法和测试信号设计法(辅助信号法)。当故障字典建立后，就可根据电路实测结果与故障字典中存储的数据比较识别故障。

三、测后模拟法SAT

测后模拟法又称为故障分析法或元件模拟法，是近年来虽活跃的研究领域，其特点是在电路测试后，根据测量信息对电路模拟，从而进行故障诊断。根据同时可诊断的故障是否受限，SAT又分为任意故障诊断(或参数识别技术)及多故障诊断(或故障证实技术)。

(一)任意故障诊断。此法的原理是利用网络响应与元件参数的关系，根据响应的测量值去识别(或求解)网络元件的数值，再根据该值是否在容差范围之内来判定元件是否故障。所以此法称为参数识别技术或元件值的可解性问题，理论上这种方法能查出所有元件的故障，故又称为任意故障诊断。诊断中为了获取充分的测试信息，需要大量地测试数据。

(二)多故障诊断。经验证明，在实际应用中(高可靠电路)，任意故障的可能性很小，单故障概率最高，如果考虑一个故障出现可能导致另一相关故障，假定两个或几个元件同时发生的多故障也是合理的。另外对于模拟LSI(LargeScaleIntegration，大规模集成电路)电路加工中的微调，也是以有限参数调整为对象的。因此在1979年以后，SAT法的研究主要朝着更实用化的多故障诊断方向发展。即假定发生故障的元件是少数几个，通过有限的测量和计算确定故障。因该法是先假定故障范围再进行验证，所以又称为故障证实技术。

四、其他方法

(一)近似技术。近似技术着重研究在测量数有限的情况下，根据一定的判别准则，识别出最可能的故障元件，其中包括概率统计法和优化法。此法原理与故障字典法十分类似，属于测前模拟的一类。采用最小平方准则的联合判别法和迭代法，采用加权平方准则的L2近似法，采用范数最小准则的准逆法等。这些方法都属于测后模拟，由于在线计算量大，运用不多。

故障分析论文篇（2）

首先，针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。

其次，在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物，一旦他们落在数控系统内的印制线路或电子器件上，很容易引起元器件之间绝缘电阻下降，甚至倒是元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修，一般情况下不允许随便开启柜门，更不允许在使用过程中敞开柜门。

另外，对数控系统的电网电压要实行时时监控，一旦发现超出正常的工作电压，就会造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。所以配电系统在设备不具备自动检测保护的情况下要有专人负责监视，以及尽量的改善配电系统的稳定作业。

当然很重要的一点是数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的，要注意将电刷从直流电动机中取出来，以免由于化学腐蚀作用，是换向器表面腐蚀，造成换向性能受损，致使整台电动机损坏。这是非常严重也容易引起的故障。

2.数控机床一般的故障诊断分析

2.1检查

在设备无法正常工作的情况下，首先要判断故障出现的具置和产生的原因，我们可以目测故障板，仔细检查有无由于电流过大造成的保险丝熔断，元器件的烧焦烟熏，有无杂物断路现象，造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等，以此可发现一些较为明显的故障，缩小检修范围，判断故障产生的原因。

2.2系统自诊断

数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或用发光二级管指示故障的大致起因，这是维修中最有效的一种方法。近年来随着技术的发展，兴起了新的接口诊断技术，JTAG边界扫描，该规范提供了有效地检测引线间隔致密的电路板上零件的能力，进一步完善了系统的自我诊断能力。

2.3功能程序测试法

功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动变成的方法，编制成一个功能测试程序，送人数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确定和可靠性，进而判断出故障发生的可能原因。

2.4接口信号检查

通过用可编程序控制器在线检查机床控制系统的接回信号，并与接口手册正确信号相对比，也可以查出相应的故障点。

2.5诊断备件替换法

随着现代技术的发展，电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂，按常规方法，很难把故障定位到一个很小的区域，而一旦系统发生故障，为了缩短停机时间，在没有诊断备件的情况下可以采用相同或相容的模块对故障模块进行替换检查，对于现代数控的维修，越来越多的情况采用这种方法进行诊断，然后用备件替换损坏模块，使系统正常工作，尽最大可能缩短故障停机时间。

上述诊断方法，在实际应用时并无严格的界限，可能用一种方法就能排除故障，也可能需要多种方法同时进行。最主要的是根据诊断的结果间接或直接的找到问题的关键，或维修或替换尽快的恢复生产。3数控机床故障诊断实例

由于数控机床的驱动部分是强弱电一体的，是最容易发生问题的。因此将驱动部分作简单介绍：驱动部分包括主轴驱动器和伺服驱动器，有电源模块和驱动模块两部分组成，电源模块是将三相交流电有变压器升压为高压直流，而驱动部分实际上是个逆变换，将高压支流转换为三相交流，并驱动伺服电机，完成个伺服轴的运动和主轴的运转。因此这部分最容易出故障。以CJK6136数控机床和802S数控系统的故障现象为例，主要分析一下控制电路与机械传动接口的故障维修。

如在数控机床在加工过程中，主轴有时能回参考点有时不能。在数控操作面板上，主轴转速显示时有时无，主轴运转正常。分析出现的故障原因得该机床采用变频调速，其转速信号是有编码器提供，所以可排除编码器损坏的可能，否则根本就无法传递转速信号了。只能是编码器与其连接单元出现问题。两方面考虑，一是可能和数控系统连接的ECU连接松动，二是可能可和主轴的机械连接出现问题。由此可以着手解决问题了。首先检查编码器与ECU的连接。若不存在问题，就卸下编码器检查主传动与编码器的连接键是否脱离键槽，结果发现就是这个问题。修复并重新安装就解决了问题。

数控机床故障产生的原因是多种多样的，有机械问题、数控系统的问题、传感元件的问题、驱动元件的问题、强电部分的问题、线路连接的问题等。在检修过程中，要分析故障产生的可能原因和范围，然后逐步排除，直到找出故障点，切勿盲目的乱动，否则，不但不能解决问题。还可能使故障范围进一步扩大。总之，在面对数控机床故障和维修问题时，首先要防患于未燃，不能在数控机床出现问题后才去解决问题，要做好日常的维护工作和了解机床本身的结构和工作原理，这样才能做到有的放矢。

参考文献

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[3]王超，数控机床的电器故障诊断及维修[J]，芜湖职业技术学院学报，2003（02）

[4]王刚，数控机床维修几例[J]，机械工人冷加工，2005（03）

[5]李宏慧、谢小正、沙成梅，浅谈数控机床故障排除的一般方法［J］，甘肃科技，2004（09）

故障分析论文篇（3）

生化分析是临床诊断常用的重要手段之一。通过对血液和其他体液生化分析测定的数据，再结合其他临床资料进行综合分析，可帮助诊断疾病，对器官功能作出评价，并可鉴别并发因子及决定以后治疗的基准等等。自动生化分析仪就是把生化分析中的取样、加试剂、去干扰物、混合、保温反应，P检测、结果计算和显示，以及清洗等步聚自动化的仪器，它不仅提高了工作效率，而且也稳定了检验质量，减少了主观误差，通常可分为以下几类：按反应装置的结构分为连续流动式、分离式和离心式三类；按同时可测项目分为单通道和多通道两类，单通道每次只能检验一个项，但项目可更换，多通道每次可测多个项目；按仪器复杂的程度及功能分类小型，中型和大型三类；按测定程度可变与否，分为程序固定式和程序可变式分析仪两类。

临床化学分析基本包括以下步骤：标本定量吸取和转移，通过沉淀、过滤、离心、层析或透析技术分离并去除大分子干扰物试剂的定量吸取及同标本混合，在一定温度下反应显色，通过光学或各种电极技术进行测量、数据处理、显示、打印报告结果，以及测定后的反应容器，管道系统的清洗等。

根据仪器计算机功能的不同，自动生化分析仪一般分为全自动和半自动两种，本文对几种常见半自动生化分析仪故障进行探讨。

一、开机机器长鸣报警

在机器设置中，若设置是外置打印机打印，则必须先开打印机，后开主机，使主机自检时能检测到打印机，不然机器就会报警；红外自动感应器窗口上有污物或感应器灵敏度不够或失灵，清洗器应器窗口，排除错误进样信号，如感应器失灵，则更换红外自动感应器，无备用件时，可用Val+F1键代替。

二、开机调零显示“measurementproblem”

BASIC用蒸馏水调零，显示上述信息表示测定有故障，通常的原因是：

1、蒸馏水不干净。

2、流动比色池内有气泡，检查管道是否有破损或比色池是否有泄漏。

3、流动比色池内太脏，用5%的次氯酸钠或双缩脲浸泡半小时后冲洗；流动比色池外灰尘太多，用镜头纸擦拭。

4、石英卤素灯的电源是从电源开关取出来的，电源开关有三组接头，一线给主机供电，一线为电源地，还有一组给灯供电，测试该组接头并没有导通，拆下检查，发现是该组接头的弹簧及电源开关，故障排除。

5、拆下滤光片，用镊子除去粘胶，取出凸透镜，安装在机器上，重新调零，故障排除。

6、即使做了上述工作，调零仍然通不过。拆下比色池加热器底座，打开硅光二极管检测系统部分的盖子，进行光路调节，把室内灯光关闭，用一张白色纸片放在硅光二极管的前部，左右移动比色池加热器底座，同时调节比色池下面的高度调节螺钉，进行调零操作。当灯亮时，观察光分出来的光线是否和硅光二极管的位置吻合，反复调整，直到调零通过为止。上好比色池加热器底座的螺钉，重新开机调零，仍然出现上述故障，仔细观察，发现比色池加热器底座的底部有热溶胶，当把底座的螺钉上好后，改变了已调整好的光路，故而再次出现上述故障，在相应位置滴上热溶胶，重新安装进行调零，故障消失。

三、按动吸样开关后不吸样

首先听泵是否在动作，如泵不动作，检查吸样开关是否有信号产生，调整吸样开关中顶珠的位置，检查泵的内阻是否正常；其次检查泵管理否有泄漏或老化，从而更换泵管；如上述部分正常，打开机器顶盖，拆下流动比色池，发现流动比色池有漏液现象，用耐酸碱，无色的粘合剂进行粘接，等粘合剂凝固后，重新安装好流动比色池，故障消失。

四、机器测定结果不正确

首先用以下推荐的清洗剂进行流动比色池和管道的清洗：

1、0.1N的NaOH（KOH）溶液，加入少量表面活性剂。

2、有分解蛋白作用的酶溶液。

3、生化试剂中本身具有去蛋白作用的试剂，总蛋白试剂（双缩脲），肌肝试剂中的碱性组份。

故障分析论文篇（4）

1.1高速公路行车爆胎的原因引起高速公路上爆胎的主要原因是轮胎温度过高，使轮胎材料的机械性能下降。由于轮胎在旋转过程中快速反复变形，材料内部因摩擦生热。同时，外胎与内胎之间、轮胎与轮惘之间以及轮胎与路面之间也因摩擦而生热，使轮胎升温。试验得知:轮胎内部的温度与轮胎的负荷和车速成正比，车速越高，负荷越大，温度升高越快。此外，轮胎温度与外胎的厚度有关，外胎越厚，轮胎的热量越难以散发，温度上升越快:轮胎温度还与外界温度和轮胎气压有关，环境温度越高温度上升越快，轮胎气压过低，轮胎径向变形大，滚动阻力增加，温度随之升高。

试验表明，当温度由0℃升高到60℃时，橡胶的强度及与帘线的附着力大约降低50%，不同材料的帘线，其强度也有不同程度的下降。温度升高引起材料疲劳，强度降低，当应力超过帘线的强度时，帘线就会折断。轮胎变形使帘布层之间产生剪应力，当剪应力超过帘布与橡胶之间的附着力时，就会出现帘布松散或局部帘布脱层。另外，轮胎温度的升高还将造成轮胎气压随之升高，使帘线所受的应力加大，也容易使高速行驶的轮胎发生爆胎。

1.2防止高速公路行车爆胎的应对措施

1.2.1正确选择轮胎的速度等级和负荷能力。

要求轮胎的速度等级与汽车的最高车速相匹配，轮胎的负荷能力与装载质量相适应。根据GB2978-89《轿车轮胎系列》规定，轿车轮胎采用10级速度标志符号。

对轮胎的负荷能力，目前国际上普遍采用“负荷指数”表示法。如:胎侧上标有9.00R20140/137,表示单胎负荷指数为140，负荷值为2500公斤；双胎负荷指数为137，负荷值为2300公斤。

1.2.2保持正确的轮胎气压。

轮胎的充气压力是决定轮胎使用寿命和工作环境的主要因素。轮胎气压过低，胎体变形增大，造成内应力增加，胎温急骤升高，加速橡胶老化和帘线疲劳，导致帘线折断、松散和帘布脱层；轮胎气压过高，帘线过度拉伸，轮胎刚性增加，滚动载荷增大，易产生胎冠爆裂。因此，在使用中必须严格按照使用说明书规定的前、后轮胎标准气压或者轮胎侧面标注的标准气压进行充气。

1.2.3严禁超速行驶。

超速行驶时，由于轮胎与路面的摩擦加剧，轮胎屈挠频率升高，使轮胎温度与内压上升，加速了帘布胶质老化和帘线疲劳，甚至造成早期脱层和爆裂，使轮胎寿命缩短，出现行车事故。因此，必须避免长时间高速行驶，应严格按照高速公路设定的最高行车速度作间歇性行驶。

1.2.4正确使用轮胎

①采用纵向花纹的子午线轮胎。子午线轮胎强度高，承载能力强，滚动阻力小，附着能力强，胎面滑移少，生热较低，胎体薄，散热快，行驶温度较低。另外，纵向花纹轮胎的滚动阻力小，轮胎与路面之间因摩擦产生的热量少，散热快。②不使用过度磨损轮胎和翻新胎。按照GB1191-899743-9744-88T和GB516-89的规定，轮胎应沿周向等距离设定不少于4个的磨耗标志，当轮胎磨损到此处时，花纹沟断开，表明轮胎己不能使用，若继续使用，会因轮胎过度磨损、强度下降而造成爆胎。

二、制动系统常见故障原因与对策分析①由于制动管（如接头处）漏油或阻塞，导致制动液供应不足，制动油压下降而引起制动失灵。应及时检查制动管路，排除渗漏，添加制动液，疏通管路。

②由于制动管内进入空气而使制动迟缓，或制动管路受热，致使制动液气化，管路内出现气泡。由于气体可压缩，因而在制动时导致制动力矩下降。维护时，可将制动分泵及管内空气排净并加足制动液。

③由于制动间隙不当而引起。当制动摩擦片工作面与制动鼓内壁工作面的间隙过大时，制动时分泵活塞行程过大，导致制动迟缓、制动力矩下降。维修时，按规范应全面调校制动间隙，可用平头螺丝刀从高速孔拨动棘轮，将制动鼓完全张开，间隙消除，然后将棘轮退回3-6齿，就可得到规范的间隙。

④由于制动鼓与摩擦衬片接触不良而引起。若闸比变形或制动鼓圆度超过0.5mm以上将导致摩擦衬片与制动鼓接触不良，制动摩擦力矩下降。若发现此现象，必须镗削镗或校正修复。制动鼓镗削后的直径不得人于220mm，否则应更换新件。

⑤由于制动摩擦片被油垢污染或浸水受潮，摩擦系数急剧降低，引起制动失灵。维护时，拆下摩擦片用汽油清洗，并用喷灯加热烘烤，使渗入片中的油渗出来，渗油严重时必须更换新片。对于浸水的摩擦片，可用连续制动以产生热能使水蒸发，恢复其磨擦系数即可。

⑥由于制动总泵、总泵皮碗（或其他件）损坏而引起。在此情况下制动管路不能产生必要的内压，油液漏渗，致使制动不良。应及时拆检制动总泵、分泵皮碗更换磨蚀损坏部件。

三、发动机熄火原因与对策分析3.1故障现象

①行驶途中，发动机突然熄火，熄火之前出现瞬间排气管放炮。起动发动机电流表指针指示放电，在3~5A不动，起动不着发动机。

②行驶途中发动机突然熄火，起动发动机，电流表指针指示在0位不动，发动机起动不着。

3.2故障对策

①第1种情况，一般为点火线圈的初级绕组至分电器触点之问某处短路所致，应首先检查分电器触点是否烧蚀，使其触点不能张开。在触点张开的情况下，拆下分电器接线柱导线作短路试火:①有火，用其导线与电容器导线试火，如有火则为接柱至活动触点间短路。再与分电器接柱试火，如有火则为接柱至活动触点间短路。②无火，拆下点火线圈接柱导线与该接柱试火，有火则其导线短路；无火，点火线圈短路，或者是其导线或附加电阻短路开关接柱搭铁。如果在行驶中，变速器未脱入空档，采取紧急制动时，同时突然发生排气管瞬问放炮，随之熄火，起动发动机不着，电流表指示3~5A不动，其原因一般系电容器击穿所致。

②第2种情况，是低压电路某处断路所致。在诊断时，可通过按喇叭来判定。如果按喇叭不响，这时用手触试蓄电池极桩与其卡子处温度是否过高。若温度过高那么说明该部位连接松动。如果按喇叭正常鸣叫，但电流表仍指示0位不动，则说明低压电路某处仍有断路之处，这时用螺丝刀将分电器低压线接柱和分电器壳体划碰，看是否有火花。若无火花，再进一步检查，将一根导线的一端，用手按在点火线圈的开关接柱上，另一根划碰搭铁处，也无火花，就说明起动—电流表—点火线圈开关—电源接柱间有故障。其故障有:点火开关失效、导线破露搭铁或断路以及导线接头螺丝松脱等。倘若有火花，则说明故障在点火线圈至分电器线路上，这时，将分电器盖打开，用螺丝刀使触点臂与分电器底板划碰搭铁，看是否有火花，如果无火花，则说明触点臂绝缘部分有漏电搭铁之处或点火线圈电阻烧断。若有火花，应检查触点是否烧蚀严重。

四、其他故障分析4.1转向突然失灵

转向突然失控，汽车就像脱缰的野马，横冲直撞，这时应立即放松加速踏板减挡减速，采用缓拉手制动或用间歇性制动法减速，不得使用紧急制动，以免导致汽车侧滑，不论转向是否有效都应尽可能将车驶向路边或天然障碍物处，以便停靠脱险。

4.2车辆发生侧滑

汽车在冰雪路上行驶或突然急转弯时，在猛然受到制动往往会引起侧滑而“甩尾”此时应立即减小节气门开度，降低车速，再将转向盘朝侧滑的一侧进行修正。另外侧滑时车的重量会把弹簧和减震器压紧，一旦汽车修正过来，绷得紧紧的弹簧和减震器会把所有的能量朝侧滑的相反方向释放此时应平稳地控制转向盘，避免发生新的侧滑。

4.3发动机出现“飞车”

柴油汽车发动机发生“飞车”，易产生拉缸、断轴等重大机械故障若刚启动时出现，应认即关闭发动机喷油供油装置，拧松高压轴管接头螺母，将气缸断油，或用旧布堵塞空气滤清器进气口对气缸“断气”处置。汽车在行驶时突然“飞车”，也应认即关闭发动机喷油供油装置;有排气制动设置的应关闭排气制动阀，使发动机废气不能排出而熄火若以上措施无效，应立即操纵手、脚制动器制动，增加发动机的负荷，使发动机因动力不足而停止运转。

4.4油路故障的急救处理

4.4.1.汽油管破裂或折断

汽油管一般为铜管，当多次弯折使用后，极易在行车路上发生汽油管破裂或折断现象。当出现这种情况时，可做如下急救处理。

(1)油管裂缝较小时，可用肥皂涂在布条上，再将布条缠紧在裂缝处，并用细铁丝扎紧，最后再涂上一层肥皂即可。

(2)油管裂缝较大或油管折断时，可先修整好油管两断面，找一段与油管外径相应的胶管或塑料管套接，再扎紧两端即可。

4.4.2.汽油管接头漏油

当发现油管接头漏油时，首先应将涂有肥皂的棉纱(或是用耐油密封胶涂在棉纱上，效果更佳)，缠绕在取下的油管喇叭口下缘，然后将管螺母拧紧，最后可用麦芽糖或泡泡糖嚼成糊状，涂在管螺母座口处起密封作用。

4.4.3.汽油泵膜片破裂

膜片破裂，轻者导致漏油，重者将使汽油泵失去泵油能力。因此，在行驶途中，由于无现成的泵膜可以替换，我们就必须根据具体情况，用塑料薄膜、漆布、雨布等剪成膜片形状夹在破损的膜片中代用。另外，在泵膜破裂处还应涂沫一层肥皂以保证密封性。

对于每一个驾驶员来说，安全就是一切，所以在遇到紧急情况时应该在安全的情况下检查故障并尽可能排除，切不可因为维修汽车而造成任何人员事故。

参考文献：

故障分析论文篇（5）

当变压器内部故障涉及固体绝缘时，无论故障的性质如何，通常认为是相当严重的。因为一旦固体材料的绝缘性能受到破坏，很可能进一步发展成主绝缘或纵绝缘的击穿事故。所以纤维材料劣化引起的影响在故障诊断中格外受到重视。而且，如能确定变压器发生异常或故障时是否涉及固体绝缘，也就初步确定了故障的部位，对设备检修工作很有帮助。

本文通过研究在故障涉及固体绝缘时，其它特征气体组分与CO、CO2间的伴生增长情况，提出了一种动态分析变压器绝缘故障的方法。并着手建立故障气体的增长模式，为预测故障的发展提供了新的判据。

1、判断固体绝缘故障的常规方法

CO、CO2是纤维材料的老化产物，一般在非故障情况下也有大量积累，往往很难判断经分析所得的CO、CO2含量是因纤维材料正常老化产生的，还是故障的分解产物。

月岗淑郎［1］研究了使用变压器单位纸重分解并溶于油中的碳的氧化物总量，即（CO+CO2）mL／g（纸）来诊断固体绝缘故障。但是，已投运的变压器的绝缘结构、选用材料和油纸比例随电压等级、容量、型号及生产工艺的不同而差别很大，不可能逐一计算每台变压器中绝缘纸的合计质量，该方法因实际操作困难，难以应用；并且，考虑全部纸重在分析整体老化时是比较合理的，如故障点仅涉及固体绝缘很小的一部分时，使用这种方法也很难比单独考虑CO、CO2含量更有效。

IEC599［2］推荐以CO/CO2的比值作为判据，来确定故障与固体绝缘间的关系。认为CO/CO2＞0.33或＜0.09时表示可能有纤维绝缘分解故障，在实践中这种方法也有相当大的局限性［3］。本文对59例过热性故障和69例放电性故障进行了统计。结果表明，应用CO/CO2比例的方法正判率仅为49.2%，这种方法对悬浮放电故障的识别正确率较高，可达74.5%；但对围屏放电的正判率仅为23.1%.

2、固体绝缘故障的动态分析方法

新的预防性试验规程规定，运行中330kV及以上等级变压器每隔3个月进行一次油中溶解气体分析，但目前很多电业局为保证这些重要设备的安全，有的已将该时间间隔缩短为1个月。也有部分电业局已开展了油色谱在线监测的尝试，这为实现故障的连续追踪，提供了良好的技术基础。

电力变压器内部涉及固体绝缘的故障包括：围屏放电、匝间短路、过负荷或冷却不良引起的绕组过热、绝缘浸渍不良等引起的局部放电等。无论是电性故障或过热故障，当故障点涉及固体绝缘时，在故障点释放能量的作用下，油纸绝缘将发生裂解，释放出CO和CO2.但它们的产生不是孤立的，必然因绝缘油的分解产生各种低分子烃和氢气，并能通过分析各特征气体与CO和CO2间的伴生增长情况，来判断故障原因。

判断故障的各特征气体与CO和CO2含量间是否是伴随增长的，需要一个定量的标准。本文通过对变压器连续色谱监测的结果进行相关性分析，来获得对这一标准的统计性描述。这样可以克服溶解气体累积效应的影响，消除测量的随机误差干扰。

本文采用Pearson积矩相关来衡量变量间的关联程度，被测变量序列对（xi，yi），i＝1，…，相关系数γ的显著性选择两种检验水平：以α＝1%作为变量是否显著相关的标准，而以α＝5%作为变量间是否具有相关性的标准。即：当相关系数γ＞γ0.01时，认为变量间是显著相关的；γ＜γ0.05时，二者没有明确的关联。γ0.01、γ0.05的取值与抽样个数N有关，可通过查相关系数检验表获得。

由于CO为纤维素劣化的中间产物，更能反映故障的发展过程，故通过对故障的主要特征气体与CO的连续监测值进行相关性分析可进一步判断故障是否涉及固体绝缘。当通过其它分析方法确定设备内部存在放电性故障时，可以CO与H2的相关程度作为判断电性故障是否与固体绝缘有关的标准；而过热性故障则以CO与CH4的相关性作为判断标准。通过对59例过热性故障和69例放电性故障实例的分析。

这种方法在一定程度上可以反映故障的严重程度，在过热性故障的情况下，如果CO不仅与CH4有较强的相关性，还与C2H4相关，表明故障点的温度较高；而在发生放电性故障时，如果CO与H2和C2H2都有较强的相关性，说明故障的性质可能是火花放电或电弧放电。

3故障的发展趋势

确认故障类型后，如能进一步了解故障的发展趋势，将有助于维修计划的合理安排。而产气速率作为判断充油设备中产气性故障危害程度的重要参数，对分析故障性质和发展程度（包括故障源的功率、温度和面积等）都很有价值［4］。

通过回归分析，可将这3种典型模式归纳为：

（a）正二次型：总烃随时间的变化规律大致为Ci＝a.t2＋b.t＋c（a＞0），即产气速率γ=a.t+b不断增大，与时间成正比。这常与突发性故障相对应，故障功率及所涉及的面积不断变大，这种故障增长模式往往非常危险。

（b）负二次型：总烃和产气速率的变化规律与（a）相同，只是a＜0.即总烃Ci增高到一定程度后，在该值附近波动而不再发生显著变化。多与逐渐减弱的或暂时性的故障形式相对应，如在系统短路情况下的绕组过热及系统过电压情况下发生的局部放电等。

（c）一次型：即线性增长模型，是一种与稳定存在的故障点相对应的产气形式。总烃的变化规律为Ci＝k.t＋j，产气速率为固定的常数k，通常只有当故障产气率k或总烃Ci大于注意值时才认为故障严重。

本文对59例过热性故障和69例放电性故障变压器总烃含量的增长模式与故障严重程度的对应关系进行了统计，结果如表2所示。

4、实例分析

故障产气的增长模型为正二次型，在较短的时间里产气速率呈明显的增长趋势，是一种发展迅速的故障，反映出故障功率及故障所涉及的面积在不断变大。

1985年3月14日进行吊芯检查发现，高压线圈与低压线圈间围屏有7层存在不同程度的烧伤、穿孔、爬电等明显的树枝状放电痕迹，属围屏放电故障，与分析结果相符。

故障分析论文篇（6）

一、故障的调查与分析

这是排故的第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作：

1、询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。

2、现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性，从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理，重新仔细调查各种情况，以免破坏了现场，使排故增加难度。

3、故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型，从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，所以一般情况下，对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。

4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因，这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。

5、排故准备有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。

下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。

(1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。

①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。

②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。

(2)仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

(3)信号与报警指示分析法

①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。

②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。

(4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。

(5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。

(6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。

鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。

(7)交叉换位法当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。

(8)特殊处理法当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。

二、电气维修与故障的排除

电气故障的分析过程也就是故障的排除过程，因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了，本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍，供维修者参考。

1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足，再加上某些人为的因素，难免出现由电源而引起的故障。

2、数控系统位置环故障

①位置环报警。可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。

②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。

故障分析论文篇（7）

数控机床是集高、精、尖技术于一体，集机、电、光、液于一身的高技术产物。具有加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵活性好等众多优点，在各个行业受到广泛欢迎，在使用方面，也是越来越受到重视。但由于它是集强、弱电于一体，数字技术控制机械制造的一体化设备，一旦系统的某些部分出现故障，就势必使机床停机，影响生产，所以如何正确维护设备和出现故障时能及时抢修就是保障生产正常进行的关键。

1.数控机床的维护

对于数控机床来说，合理的日常维护措施，可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。

首先，针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。

其次，在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物，一旦他们落在数控系统内的印制线路或电子器件上，很容易引起元器件之间绝缘电阻下降，甚至倒是元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修，一般情况下不允许随便开启柜门，更不允许在使用过程中敞开柜门。

另外，对数控系统的电网电压要实行时时监控，一旦发现超出正常的工作电压，就会造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。所以配电系统在设备不具备自动检测保护的情况下要有专人负责监视，以及尽量的改善配电系统的稳定作业。

当然很重要的一点是数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的，要注意将电刷从直流电动机中取出来，以免由于化学腐蚀作用，是换向器表面腐蚀，造成换向性能受损，致使整台电动机损坏。这是非常严重也容易引起的故障。

2.数控机床一般的故障诊断分析

2.1检查

在设备无法正常工作的情况下，首先要判断故障出现的具置和产生的原因，我们可以目测故障板，仔细检查有无由于电流过大造成的保险丝熔断，元器件的烧焦烟熏，有无杂物断路现象，造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等，以此可发现一些较为明显的故障，缩小检修范围，判断故障产生的原因。

2.2系统自诊断

数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或用发光二级管指示故障的大致起因，这是维修中最有效的一种方法。近年来随着技术的发展，兴起了新的接口诊断技术，JTAG边界扫描，该规范提供了有效地检测引线间隔致密的电路板上零件的能力，进一步完善了系统的自我诊断能力。

2.3功能程序测试法

功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动变成的方法，编制成一个功能测试程序，送人数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确定和可靠性，进而判断出故障发生的可能原因。

2.4接口信号检查

通过用可编程序控制器在线检查机床控制系统的接回信号，并与接口手册正确信号相对比，也可以查出相应的故障点。

2.5诊断备件替换法

随着现代技术的发展，电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂，按常规方法，很难把故障定位到一个很小的区域，而一旦系统发生故障，为了缩短停机时间，在没有诊断备件的情况下可以采用相同或相容的模块对故障模块进行替换检查，对于现代数控的维修，越来越多的情况采用这种方法进行诊断，然后用备件替换损坏模块，使系统正常工作，尽最大可能缩短故障停机时间。

上述诊断方法，在实际应用时并无严格的界限，可能用一种方法就能排除故障，也可能需要多种方法同时进行。最主要的是根据诊断的结果间接或直接的找到问题的关键，或维修或替换尽快的恢复生产。3数控机床故障诊断实例

由于数控机床的驱动部分是强弱电一体的，是最容易发生问题的。因此将驱动部分作简单介绍：驱动部分包括主轴驱动器和伺服驱动器，有电源模块和驱动模块两部分组成，电源模块是将三相交流电有变压器升压为高压直流，而驱动部分实际上是个逆变换，将高压支流转换为三相交流，并驱动伺服电机，完成个伺服轴的运动和主轴的运转。因此这部分最容易出故障。以CJK6136数控机床和802S数控系统的故障现象为例，主要分析一下控制电路与机械传动接口的故障维修。

如在数控机床在加工过程中，主轴有时能回参考点有时不能。在数控操作面板上，主轴转速显示时有时无，主轴运转正常。分析出现的故障原因得该机床采用变频调速，其转速信号是有编码器提供，所以可排除编码器损坏的可能，否则根本就无法传递转速信号了。只能是编码器与其连接单元出现问题。两方面考虑，一是可能和数控系统连接的ECU连接松动，二是可能可和主轴的机械连接出现问题。由此可以着手解决问题了。首先检查编码器与ECU的连接。若不存在问题，就卸下编码器检查主传动与编码器的连接键是否脱离键槽，结果发现就是这个问题。修复并重新安装就解决了问题。

数控机床故障产生的原因是多种多样的，有机械问题、数控系统的问题、传感元件的问题、驱动元件的问题、强电部分的问题、线路连接的问题等。在检修过程中，要分析故障产生的可能原因和范围，然后逐步排除，直到找出故障点，切勿盲目的乱动，否则，不但不能解决问题。还可能使故障范围进一步扩大。总之，在面对数控机床故障和维修问题时，首先要防患于未燃，不能在数控机床出现问题后才去解决问题，要做好日常的维护工作和了解机床本身的结构和工作原理，这样才能做到有的放矢。

参考文献

[1]陈蕾、谈峰，浅析数控机床维护维修的一般方法［J］，机修用造，2004（10）

[2]邱先念，数控机床故障诊断及维修[J]，设备管理与维修，2003（01）

[3]王超，数控机床的电器故障诊断及维修[J]，芜湖职业技术学院学报，2003（02）

故障分析论文篇（8）

我国的交通运输业是国民经济的重要组成部分，自从改革开放以来，我国的水运行业发展迅速，随着港口的大型机电设备的自动化程度的日益提高，我国港口吞吐量增长较快，促进了水运行业的发展，使得我国的交通运输行业在国民经济发展中所占的比重也逐渐增大。随着港口吞吐量和机械化程度的增加，港口机电设备在水运行业中的作用越来越重要，对港口设备的要求也越来越高，港口机电设备的结构及其组成也愈加复杂，负荷越来越重，因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多，这直接影响了港口作业的质量和进度，降低了港口水运的经济效益。因此，对港口机电设备故障诊断技术的研究成为港口水运行业的的一项迫切的重要任务。

一、设备故障诊断技术发展及现状

机电设备故障诊断技术发展分为三个阶段：初级阶段-感官、专业知识和经验判断；现代化阶段-计算机技术、传感器技术和动态监测技术综合诊断；智能化阶段-集故障监测、诊断、设备管理和调度一体化的智能化阶段。机电设备故障诊断技术起源于20世纪，并在此期间取得了较大的发展和进步。航天工业的发展使该技术取得较快地发展，随后计算机、微电子和传感器技术的发展和应用使得该技术逐渐地完善，此时还在航天和核电等大型部门应用较多，其他部门发展较为缓慢，到20世纪末机电设备故障诊断技术在农业、化工、冶金矿山、发电、交通运输和机械制造等各部门开始应用，并且发展较快，取得了显著的经济和社会效益。21世纪，机电设备故障诊断技术在我国国民经济的各部门都已取得长足的发展和普及应用，技术发展转向智能化。

二、设备故障诊断技术及手段

①机械振动监测诊断技术。通过对振动参数进行监测，来判断设备的运转情况，由于其此种方法简单偏于操作，且对设备没有损伤，因此机械振动监测技术成为首选方法；②磨屑监测诊断技术，该技术主要用于液压系统和系统，由于磨损方式和磨损速度不同而产生的磨屑粒尺寸和形态有所差异，从而来判断破损类型和磨损部位；③温度监测诊断技术，由于设备不同部位产生的温度变化不同，利用温度变化程度来判断设备的运行情况，利用红外线来监测可以实现非接触、远距离监测，且能够进行运算、处理和判断精确测定设备各部分的温度变化；④无损探伤监测技术，该技术应用较广，尤其是γ射线扫描。该技术是射线在物质中的衰减规律，扫描得到相关参数变化的谱线，然后通过系统分析确定设备故障的部位。

三、港口机电设备故障诊断技术

1.港口机电设备故障诊断技术研究情况

港口设备分小型装卸机械和大型装卸机械两类，其中小型机械数量大，流动性大，但活动范围小，大型机械种类多，作业分散，操作要求较高。国内鉴于港口机械的工作性质和工作环境，提出了柴油机、结构裂纹、液压传动、钢丝绳和制动器、粮仓、电器系统、皮带纵向撕裂、监测中心和测试车、设备管理和维修体制改革10个方向的相关的研究专题。

国内外设备故障监测技术与手段的发展，在港口机电设备故障诊断技术中也得到了广泛地应用。目前国内在各港口开展了设备监测研究和故障诊断研究，取得的成果有：上海港务局与上海海运、上海交大和同济大学等院校进行相关课题的合作，上述10个研究课题中9个课题开始进行研究，部分课题已列入交通部和上海市的科技攻关项目。

2.港口机电设备故障诊断实例分析

港口设备动力一般由内燃机提供，内燃机可能会出现故障，以内燃机为例简要分析港口设备故障诊断技术的应用。针对内燃机动力不足问题进行简要分析。

(1)故障现象。港口上使用时间较长的内燃机存在动力不足的现象。

(2)故障原因。内燃机油箱油量是否充足；内燃机的供油管是否有漏油或断裂现象；内燃机的喷油泵油量调节杆是否卡住、锁紧螺栓是否有脱落现象等；内燃机的燃油是否含有空气或其他杂质等；内燃机供油管是否堵塞；内燃机的燃油滤清器是否堵塞；内燃机的供油时间是否合适无延迟现象。

(3)故障排除。内燃机的供油管有没有漏油等问题，内燃机的油箱的油量多少，内燃机的喷油泵油量调节杆有无卡住，内燃机的油量控制杆锁紧螺栓是否脱落，内燃机的燃油成分检查是否空气含量较高，内燃机的供油管和滤清器是否堵塞，最后检查内燃机的供油时间。

(4)采取措施。首先应检查内燃机的油箱油量是否充足，如果油量不足应增添燃油；其次检查内燃机的供油管是否漏油或断裂，发现漏油或断裂及时进行维修，如果是由漏油原因引起则维修内燃机后还要排除管路中的空气壁面油的纯度不够；检查内燃机的调节杆卡住和内燃机的油量控制杆的锁紧螺栓是否紧固，如果在内燃机的运行过程中有异样声响，则需要将部件重新锁紧；然后拆下内燃机的燃油管的进油端进行连续压动，如无燃油流出，可能是供油管或燃油滤清器发生了堵塞，采取措施为进行逐段进行排除；内燃机的供油时间不合适，延迟或过早都会引起动力不足。

四、结论

自从改革开放以来，我国的水运行业发展迅速，我国港口吞吐量增长较快，对港口设备的要求也越来越高，因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。

本文首先介绍了设备故障诊断技术的发展现状，目前传统的机电设备故障诊断技术主要包括：机械振动监测、磨屑监测、温度监测以及无损探伤等，港口设备故障诊断技术水平已越来越高，然后随着故障现象的增多，港口设备故障诊断技术应向自动化智能化方向进一步发展。

参考文献：

[1]胡文君，褚家荣，苏毅设备故障诊断技术的现状与发展[J].后勤工程学院学报，2004，(02).

故障分析论文篇（9）

美国HSB公司工程部总工程师WilliamBartley先生，主要负责对大型电力设备尤其是发电机和变压器的分析和评估工作，并负责重大事故的调查、检修程序的改进及新型检测技术方面的研究。自70年代以来，他负责调查了数千起变压器故障并进行了几十年的科学统计研究。

在中国高速的现代化发展中，电力工业的安全运行更起着关键作用。本文从介绍美国1988年至1997年10年间变压器故障的统计数据进行分析，为国内提供参考资料及可借鉴的科学统计方法，以达到为电力部门服务的目的。

1变压器故障的统计资料

1．1各类型变压器的故障

过去10年来，HSB发生几百起变压器故障造成了数百万美金的损失。图1中列出了按变压器类型显示的变压器故障统计数。从图中的显示可以看出除1988年外，电力变压器故障始终占据主导位置。

1．2不同用户的变压器故障变压器使用在不同的部门，故障率是不同的。为了分析变压器发生故障的危险性，可将用户划分为11个独立类型：（1）水泥与采矿业；（2）化工、石油与天然气；（3）电力部门；（4）食品加工；（5）医疗；（6）制造业；（7）冶金工业；（8）塑料；（9）印刷业；（10）商业建筑；（11）纸浆与造纸业。按照HSB的RickJones博士风险管理的方法，将“风险”定义为发生频率与损失程度。损失程度可以被定义为年平均毛损失，而发生频率（或称为概率）则可定义为故障发生平均数除以总数。所以，对于每一个给定的独立组来说：频率=故障数/该组中的变压器台数（举例来说，如果每年平均有10起故障，在一个给定的独立组中有1,000个用户，在该组中任何地点故障的概率就是0.01/年。）因此，可以采用产品的故障频率与程度将变压器的风险按用户加以划分。（风险=频率×程度）。

图2中给出的是10年中10个独立组中变压器风险性的频率—程度“分布图”。每组曲线中，X轴表示频率、Y轴表示程度（或平均损失），X－Y的关系就形成了一个风险性坐标系统。其中的斜线称为风险等价曲线（例如，对于＄1,000的0.1的可能性与＄10,000的0.01的可能性可认为是同等风险的）。坐标中右上角的象限是风险性最高的区域。当考虑到频率和程度时（如图2所示），电力部门的风险是最高的，冶金工业及制造业分别列在第二和第三位。

1．3各种使用年限变压器的故障

按照变压器设计人员的说法，在“理想状况下”变压器的使用寿命可达30～40年，很明显的是在实际中并非如此。在1975年的研究中，故障时的变压器平均寿命为9.4年。在1985年的研究中，变压器平均寿命为14.9年。通常有盆形曲线显示使用初期的故障率以及位于右端的老化结果，然而故障统计数据显示变压器的使用寿命并非无法预测。图3中显示了该研究中使用寿命的统计数据，这些数据可以用来确定对变压器进行周期检查的时间和费用。

在电力工业中变压器的使用寿命应当给予特别地关注。美国在二战后经历了一个工业飞速发展的阶段，并导致了基础工业特别是电力工业大规模的发展。这些自50年代到80年代安装的设备，按其设计与运行的状况，现在大部分都已到了老化阶段。据美国商业部的数据，在1973～1974年间电力工业在新设备安装方面达到了顶峰。如今，这些设备已运行了近25年，故必须对已安装变压器的故障可能性给予特别的关注。

2变压器故障原因分析

HSB收集了有关变压器故障10年来的资料并进行分析的结果表明，尽管老化趋势及使用不同，故障的基本原因仍然相同。HSB公司电气部的总工程师J.B.Swering在论文中写到：“多种因素都可能影响到绝缘材料的预期寿命，负责电气设备操作的人员应给予细致地考虑。这些因素包括：误用、振动,过高的操作温度、雷电或涌流、过负荷、对控制设备的维护不够、清洁不良、对闲置设备的维护不够、不恰当的以及误操作等。"下表中给出了在过去几十年中HSB公司总结出的有关变压器故障的基本原因，表中列出了分别由1975、1983以及1998年的研究得出的关于故障通常的原因及其所占百分比。

2.1雷击

雷电波看来比以往的研究要少，这是因为改变了对起因的分类方法。现在，除非明确属于雷击事故，一般的冲击故障均被列为“线路涌流”。

2．2线路涌流

线路涌流（或称线路干扰）在导致变压器故障的所有因素中被列为首位。这一类中包括合闸过电压、电压峰值、线路故障/闪络以及其他输配(T＆D)方面的异常现象。这类起因在变压器故障中占有显著比例的事实表明必须在冲击保护或对已有冲击保护充分性的验证方面给与更多的关注。

2．3工艺/制造不良

在HSB于1998年的研究中，仅有很小比例的故障归咎于工艺或制造方面的缺陷。例如出线端松动或无支撑、垫块松动、焊接不良、铁心绝缘不良、抗短路强度不足以及油箱中留有异物。

2．4绝缘老化

在过去的10年中在造成故障的起因中，绝缘老化列在第二位。由于绝缘老化的因素，变压器的平均寿命仅有17.8年，大大低于预期为35～40年的寿命！在1983年，发生故障时变压器的平均寿命为20年。

2．5过载

这一类包括了确定是由过负荷导致的故障，仅指那些长期处于超过铭牌功率工作状态下的变压器。过负荷经常会发生在发电厂或用电部门持续缓慢提升负荷的情况下。最终造成变压器超负荷运行，过高的温度导致了绝缘的过早老化。当变压器的绝缘纸板老化后，纸强度降低。因此，外部故障的冲击力就可能导致绝缘破损，进而发生故障。

2．6受潮受潮这一类别包括由洪水、管道渗漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油中存在水分。

2．7维护不良

保养不够被列为第四位导致变压器故障的因素。这一类包括未装控制其或装的不正确、冷却剂泄漏、污垢淤积以及腐蚀。

2．8破坏及故意损坏

这一类通常确定为明显的故意破坏行为。美国在过去的10年中没有关于这方面变压器故障的报道。

2．9连接松动

连接松动也可以包括在维护不足一类中，但是有足够的数据可将其独立列出，因此与以往的研究也有所不同。这一类包括了在电气连接方面的制造工艺以及保养情况，其中的一个问题就是不同性质金属之间不当的配合，尽管这种现象近几年来有所减少。另一个问题就是螺栓连接间的紧固不恰当。

3变压器维护建议

根据以上统计分析结果，用户可制订一个维护、检查和试验的计划。这样不但将显著地减少变压器故障的发生以及不可预计的电力中断，而且可大量节约经费和时间。因为一旦发生事故，不仅修理费用以及停工期的花费巨大，重绕线圈或重造一台大型的电力变压器更需要6到12个月的时间。因而，一个包括以下建议的良好维护制度将有助于变压器获得最大的使用寿命。超级秘书网

3．1安装及运行

（1）确保负荷在变压器的设计允许范围之内。在油冷变压器中需要仔细地监视顶层油温。

（2）变压器的安装地点应与其设计和建造的标准相适应。若置于户外，确定该变压器适于户外运行。

（3）保护变压器不受雷击及外部损坏危险。

3．2对油的检验

变压器油的介电强度随着其中水分的增加而急剧下降。油中万分之一的水分就可使其介电强度降低近一半。除小型配电变压器外所有变压器的油样应经常作击穿试验，以确保正确地检测水分并通过过滤将其去除。

应进行油中故障气体的分析。应用变压器油中8种故障气体在线监测仪，连续测定随着变压器中故障的发展而溶解于油中气体的含量，通过对气体类别及含量的分析则可确定故障的类型。每年都应作油的物理性能试验以确定其绝缘性能，试验包括介质的击穿强度、酸度、界面张力等等。

3．3经常维护

（1）保持瓷套管及绝缘子的清洁。

（2）在油冷却系统中，检查散热器有无渗漏、生锈、污垢淤积以及任何限制油自由流动的机械损伤。

（3）保证电气连接的紧固可靠。

（4）定期检查分接开关。并检验触头的紧固、灼伤、疤痕、转动灵活性及接触的定位。

（5）每三年应对变压器线圈、套管以及避雷器进行介损的检测。

（6）每年检验避雷器接地的可靠性。接地必须可靠，而引线应尽可能短。旱季应检测接地电阻，其值不应超过5Ω。

故障分析论文篇（10）

电机的功能是进行电能与机械能量的转换，涉及因素很多，如电路系统、磁路系统、绝缘系统、机械系统、通风散热系统等。哪一部分工作不良或其相互之间配合不好，都会导致电机出现故障。因此，电机故障要比其它设备的故障更复杂，其故障诊断所涉及到的技术范围更广，对诊断人员的要求也就更高。一般来说，电机故障诊断涉及到的知识领域主要有[20]：电机理论、电磁测量、信号处理、计算机技术、热力学、绝缘技术、人工智能等。电机故障诊断的复杂性还表现在故障特征量的隐含性、故障起因与故障征兆之间的多元性。一种故障可能表现出多种征兆，有时不同故障起因也可能会反映出同一个故障征兆，这种情况下很难立即确定其真正的故障起因。另外，电机的运行还与其负载情况、环境因素等有关，电机在不同的状态下运行，表现出的故障状态各不相同，这进一步增加了电机故障诊断难度，所以要求对电机进行故障诊断首先必须掌握电机本身的结构原理、电磁关系和进行运行状况分析的方法，即掌握电机各种故障征兆与故障起因间的关系的规律。

1.2实施电机故障诊断的意义

电机的驱动易受逆变器故障的影响，在交流电机驱动系统中，逆变器短路故障将会使电机产生有规律波动的或是恒定的馈电扭矩，使车辆突然减速。研究表明：逆变器出现故障时，永磁感应电机将产生较大的馈电扭矩，而且永磁电机也有存在潜在的高消磁电流的问题。而感应电机在逆变器出现故障时所产生有规律的馈电扭矩将由于有持续的负载而迅速衰减，这说明了感应电机具有较高的容错能力，适应混合动力系统的要求。开关电机磁阻是最具有故障容错能力的电机，而且当其有一个逆变器支路出现故障时电机仍能产生净扭矩，另外，开关磁阻电机成本低，结构紧凑，但是开关磁阻电机有较大的噪声和扭矩脉冲，而且需要位置检测器，而这些缺点使得开关磁阻电机在现阶段不适合应用于混合动力客车上。在混合动力客车动力系统中，电机是作为辅助动力的，而且电机属于高速旋转设备，如果电机出现故障，电机产生的瞬态扭矩将使车辆的稳定性和动力性将受到影响，而且，电机由高压电池组驱动，如果电机出现故障而不能及时容错，电机产生的瞬态电流将使电池受到损害，因此在混合动力系统中对电机进行故障诊断是非常必要的。

2.电机的故障诊断方法及典型故障诊断分析

2.1电机故障的诊断方法

（1）传统的电机故障诊断方法

在传统的基于数学模型的诊断方法中，经典的基于状态估计或过程参数估计的方法被应用于电机故障检测。图1为用此类方法进行故障诊断的原理框图。这种方法的优点是能深入电机系统本质的动态性质，可实现实时诊断，而缺点是需建立精确的电机数学模型，选择适当决策方法，因此，当电机系统模型不确定或非线性时，此类方法就难以实现了。

（3）基于模糊逻辑的电机故障诊断方法

图3为基于模糊逻辑的电机故障诊断方法框图，故障诊断部分是一个典型的模糊逻辑系统，主要包括模糊化单元、参考电机、底层模糊规则和解模糊单元。其中，模糊推理和底层模糊规则是模糊逻辑系统的核心，它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力，该推理过程是基于模糊逻辑中的蕴涵关系及推理规则来进行的。模糊规则的制定有两种基本方法：第一，启发式途径来源于实际电机操作者的语言化的经验。第二，是采用自组织策略从正常和故障电机测量获得的信号进行模糊故障诊断的制定，将此方法通过计算机仿真实现，对电机故障有较好的识别能力。

（4）基于遗传算法的电机故障诊断方法

遗传算法是基于自然选择和基因遗传学原理的搜索算法，它的推算过程就是不断接近最优解的方法，因此它的特点在于并行计算与全局最优。而且，与一般的优化方法相比，遗传算法只需较少的信息就可实现最优化控制。由于一个模糊逻辑控制器所要确定的参变量很多，专家的经验只能起到指导作用，很难根据指导准确地定出各项参数，而反复试凑的过程就是一个寻优的过程，遗传算法可以应用于该寻优过程，较有效地确定出模糊逻辑控制器的结构和数量。

遗传算法应用于感应电机基于神经网络的故障诊断方法的框图如图4所示。设计神经网络的关键在于如何确定神经网络的结构及连接权系数，这就是一个优化问题，其优化的目标是使得所设计的神经网络具有尽可能好的函数估计及分类功能。具体地分，可以将遗传算法应用于神经网络的设计和训练两个方面，分别构成设计遗传算法和训练遗传算法。许多神经网络的设计细节，如隐层节点数、神经元转移函数等，都可由设计遗传算法进行优化，而神经网络的连接权重可由训练遗传算法优化。这两种遗传算法的应用可使神经网络的结构和参数得以优化，特别是用DSP来提高遗传算法的速度，可使故障响应时间小于300μs，不仅单故障信号诊断准确率可达98%，还可用于双故障信号的诊断，其准确率为66%。

近年来，电机故障诊断的智能方法在传统方法的基础上得到了飞速发展，新型的现代故障诊断技术不断涌现：神经网络、模糊逻辑、模糊神经网络、遗传算法等都在电机故障诊断领域得到成功应用。随着现代工业的发展，自动化系统的规模越来越大，使其产生故障的可能性和复杂性剧增，仅靠一种理论或一种方法，无论是智能的还是经典的，都很难实现复杂条件下电机故障完全、准确、及时地诊断，而多种方法综合运用,既可是经典方法与智能方法的结合，也可是两种或多种智能方法的结合，兼顾了实时性和精确度,因此多种方法的有机融合、综合运用这一趋势将成为必然，也将成为电机故障在线诊断技术发展的主流方向。

参考文献：