0 引言

　　三相異步電動機以其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、可靠性高、使用壽命長、維修方便 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。但電動機在長期的運行中不可避免會發(fā)生故障，需要盡早發(fā)現(xiàn)，及時解決，否則必將造成損失。為了能在其形成的初期盡早發(fā)現(xiàn)故障，需要有可靠的監(jiān)測與診斷方法。監(jiān)測的途徑很多，如定子電流信號監(jiān)測、振動信號監(jiān)測、軸電壓監(jiān)測、軸向漏磁監(jiān)測等。定子電流監(jiān)測方法因可以做成非侵入式而得到最為廣泛的應(yīng)用。本文通過監(jiān)測定子電流及電壓，得出其視在阻抗，分析視在阻抗的頻譜，利用DSP完成故障的在線監(jiān)。

1 電動機在發(fā)生故障時定子電流頻率變化

2 視在阻抗及故障在其中的表現(xiàn)

　　3.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計

　　本系統(tǒng)以DSP為核心, 通過高速采樣模塊, 對三相交流電流及電壓采樣、A/D 轉(zhuǎn)換,DSP進行計算、處理、頻譜分析，單片機用于處理顯示、鍵盤輸入及其它擴展。其框圖如圖1 所示。

　?。?）TMS320LF2407A的特點

　　TMS320LF2407A芯片作為DSP控制器24x系列的新成員，是目前TMSC2000家族中集成度高，性能最強的芯片，它與現(xiàn)存的2 4 x DSP控制器芯片代碼兼容，但是資源更加豐富、功能更強，片內(nèi)有32KB的Flash程序存儲器，高達1.5KB的數(shù)據(jù)/程序RAM，544B雙口RAM（DRAM）和2KB的單口RAM（SARAM），串行通信接口（SCI）模塊，16位SPI（串行外部設(shè)備接口）模塊，WD（看門狗）定時器模塊，具有2 個事件管理器模塊EVA和EVB。

　　（2）高速并行A/D采樣MAX155芯片

　　MAX155芯片是一種高速多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它具有并行采樣/保持（ T/H ） 功能，從而可消除輸入通道采樣的時間差。MAX155有8 路模擬輸入通道，每一路通道都有它的采樣/保持模塊（T/H）,各路采樣保持模塊同步采樣。每路通道A/D轉(zhuǎn)換時間為3.6μs,結(jié)果保存在內(nèi)部的8×8RAM寄存器中。

　　向WR引腳輸出一個負脈沖可啟動轉(zhuǎn)換，通過向RD引腳發(fā)送負脈沖可以讀取保存在RAM里的轉(zhuǎn)換結(jié)果，數(shù)據(jù)的輸入和輸出可通過MAX155的雙向數(shù)據(jù)口來實現(xiàn)，也可以通過硬件連接的方式使芯片僅工作在輸出方式。

　?。?）鍵盤/ 顯示

　　鍵盤/顯示電路以AT89S51為核心, 鍵盤我們選用通用鍵盤，LCD我們選擇了帶有接口芯片T6963C的點陣式液晶顯示器，它可以直接與AT89S51連接，可以圖形方式、文本方式及圖形和文本合成方式顯示，具有內(nèi)部字符發(fā)生器，可管理6 4 K 顯示緩沖區(qū)及字符發(fā)生器，允許單片機隨時訪問顯示緩沖區(qū)。

　　3.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計

　　軟件系統(tǒng)可以采用C 語言編程, 控制軟件主要由控制、信號處理、顯示程序等組成。其軟件流程圖如圖2 所示。

4 結(jié)束語

　　三相異步電動機應(yīng)用之多，討論其故障在線監(jiān)測的方法也很多。本文根據(jù)監(jiān)測定子電流及電壓，從分析視在阻抗頻譜，利用DSP快速傅氏變換，實時發(fā)現(xiàn)電動機的故障，為我們今后的維修提供了很大的方便，具有很強的實際應(yīng)用價值。