本专利针对笼型感应电机转子断条故障检测准确性差、易误判及无法实时监测的问题，提出在定子槽嵌入单匝检测线圈，通过采集感应电势信号进行谐波分析，依据气隙磁密谐波幅值周期性脉动特征判断断条存在，实现无损实时检测。

　　笼型感应电动机具有结构简单、价格低廉、运行可靠等优点而成为各种生 产过程中使用最为广泛的能量转换装置，特别是近年来随着交流调速技术的发 展，笼型感应电动机在一些高性能传动领域也占有了一席之地。但在实际生产 过程中，由于笼型转子的制造工艺受到制造厂技术水平的限制，以及电机频繁 起动的工作条件又是实际工况所要求的，所以转子导条经常发生开焊和断裂等 故障是难免的。转子导条出现轻微断条故障时，通常只引起电机在恒转矩负载 下的转差率增大，相应地引起定子电流和输入功率的增加。当转子导条出现比 较严重的断裂时，电机的起动时间明显加长，甚至起动不起来。运行时，电机 还伴有剧烈的振动，噪声增大，影响了电机的运行和使用寿命。所以对电机进 行及时检测是必要的，提前发现电机的故障苗头及轻微故障，可以及时采取相 应措施，以减少或者避免恶性故障造成的经济损失，对保证安全生产也有重要 意义。 .现有的笼型感应电动机断条检测方法中，常用的有以下两种方法 一、直 接通过监测定子电流来判断有无断条故障的方法，该方法是考察(l-2s)A频率 分量，但是由于笼型感应电机运行时转差S很小，所以(l-2s)f,与&这两个频 率非常接近，作频谱分析时f\频率分量的泄漏会淹没(l-2s)fi频率分量，从而 使检测(l-2s)f,频率分量是否存在变得非常困难，准确性差。另外当电动机在 拖动波动负荷时，其定子电流中除含有fi频率分量之外，还包括以&为中心 频率的各种调制分量，而它们有可能被错误地解释(l-2s)f,频率分量，这就很 难判断是否真正发生了转子断条故障，造成误判。二、在电机的装配过程对转 子断条的情况进行检测的方法，该方法是在电机装配前或者过程中对转子断条 进行检测，当电机装配完成，在其运行的过程中就不能对其进行检测了，只能 在电机发生异常情况下拆卸电机进行检测，而在电机的异常情况能够观测出来 的时候，已经是比较严重的情况，这种办法不适用于对电机日常的维护和检査，也会带来一定的经济损失及存在安全隐患。 发明内容为了解决现有笼型感应电机转子断条故障检测方法中存在的准确性差、容 易出现误判断以及不能对电机进行随时检测和实时监测的问题，本发明提出一 种带有检测线圈的笼型感应电机及其转子断条的检测方法。带有检测线圈的笼型感应电机，它包括机壳、定子，它还包括检测线圈， 检测线圈是在所述电机的一对极的定子槽的临近气隙处嵌入的一单匝全距线 圈，所述检测线圈的两端预留在定子外。带有检测线圈的笼型感应电机的转子断条的检测方法是步骤一、给被检测的带有检测线圈的笼型感应电机安装负载，然后启动电 机运行； 步骤二、采集被检测的带有检测线圈的笼型感应电机的检测线两端 的感应电势波形信号-，步骤三、对步骤二采集到的感应电势的波形信号进行谐波分析，并根据感 应电势与磁密的关系获得被检测电机的气隙磁密的各次谐波的曲线；步骤四、观察步骤三获得的气隙磁密的各次谐波的曲线，当所述各次谐波 的幅值明显增大且成周期性脉动时，则可判定被检测电机中有断条存在。本发明的检测断条的方法的原理是当笼型感应电机在出现转子断条故障 后，最直接的影响就是磁场畸变，气隙磁场分布不对称，导致磁场波形中所含 有的高次空间谐波的幅值增加。本发明采用在电机的定子槽面临气隙处固定检 测线圈来监测气隙磁场变化，通过采集所述检测线圈两端的信号获得电机运行 过程中探测线圈中感应电势的变化波形，再对所述变化波形进行谐波分析，根 据感应电势与磁密的关系式得到笼型感应电动机在有无断条故障运行时气隙 磁密的各次谐波成分随故障的演化程度而变化的规律，即导条断裂后各次谐波 的幅值增大且周期性脉动更加明显，该现象随着断裂导条根数的增加而增加的 规律，通过观察实际采集到并处理后的磁密各次谐波变化的情况判断笼型式电 动机导条是否存在断裂故障。本发明的带有检测线圈的笼型感应电机，只是在原有电机的定子中嵌入一 匝检测线圈，工艺简单，几乎不增加电机的成本，就能够达到提供可以随时或 者实时的对电机的断条情况进行fe测或监测釆样信号端子的目的。采用本发明的检测方法对本发明所述的带有检测线圈的笼型感应电机的断条情况进行检测，可以无需对电机进行拆卸，随时进行检测，便于在电机的 工作过程中的对其进行定期的检修、维护过程中检测断条情况，能够及时发现 问题。本发明的检测方法，直观准确、灵敏度高，使用方便。 本发明可以应用到电机制作和电机维护、检测领域。

　　图1是带有检测线圈的笼型感应电机的检测线 是采用本发明的检测方法，对额定功率为是l.lkW的2极电机在额定负载的 情况下检测的结果，其中图2是气隙磁密三次谐波分量图，图3是气隙磁密五 次谐波分量图。

　　一本实施方式所述的带有检测线圈的笼型感应电机，它 包括机壳、定子，它还包括检测线，检测线是在所述电机的一对极 的定子槽的临近气隙处嵌入的一单匝全距线圈，所述检测线的两端预留 在机壳外。所述检测线采用普通铜线。

　　一所述的带有检测线圈的 笼型感应电机的区别在于，它还包括两个接线端子，两个接线端子固定在电机 外壳上，所述两个接线端子分别与检测线圈的两端连接。本实施方式中增加的两个接线端子，可以方便检测线圈与外部检测设备连接。

　　一或二所述的带有检测 线圈的笼型感应电机的转子断条的检测方法是-步骤一、给被检测的带有检测线圈的笼型感应电机安装负载，然后启动电 机运行；步骤二、采集被检测的带有检测线圈的笼型感应电机的检测线两端 的感应电势波形信号；步骤三、对步骤二采集到的感应电势的波形信号进行谐波分析，并根据感 应电势与磁密的关系获得被检测电机的气隙磁密的各次谐波的曲线；步骤四、观察步骤三获得的气隙磁密的各次谐波的曲线，当所述各次谐波 的幅值明显增大且成周期性脉动时，则可判定被检测电机中有断条存在。在步骤一中，所述负载可以是电机工作所带负载，也可以外加负载，例如 磁滞制动器。在步骤一中，所述负载的大小等于所述电机的额定负载。当被检测电机中有断条存在时，在步骤一中，被检测电机所带负载越大， 在步骤四中获得的磁密各次谐波成分含量及周期性脉动现象增加的越明显，所 以在步骤一中被检测电机的负载的大小在被检测电机的额定负载左右，检测结 果更容易分辨。在步骤一 中，还可以通过转矩-转速传感器获得被检测电机所带负载的大小。这样，方便对电机负载情况的变化情况进行观察，更适用于对工作现场的 笼型感应电机的断条情况进行检测和监测。 在步骤三中所述的感应电势与磁密的关系为formulaformula see original document page 6/formula由此可求得-式中5im是基波或第/次谐波磁密幅值，单位是T;《是基波磁通或各第/次 相带谐波磁通产生的感应电势的有效值，单位是V; Z)是定子铁心内径，单位是m; 是同步转速，单位是r/min;丄是探测线圈的有效长度，单位是m。当对工作现场的带有检测线圈的笼型感应电机进行断条检测的时候，实现 本实施方式所述的带有检测线圈的笼型感应电机的断条检测方法的装置，它包 括同时具有录波和谐波分析功能的录波分析仪和进行谐波曲线绘制的计算机， 所述录波分析仪的串行信号输出端和进行谐波曲线绘制的计算机的串行信号 输入端连接，所述进行谐波曲线，能够根据接收到的数据绘 制曲线。当采用的录波分析仪具有显示输出功能时，可以省略计算机。本实施方式中所述的录波分析仪采用的是武汉中元华电科技有限公司生 产的ZH-101便携式电力故障录波分析装置。在实际检测的时候，将被检测的带有检测线圈的笼型感应电机的检测线圈 的两端分别与录波分析仪的两个信号输入端连接即可。当需要对新生产的电机、或者是在电机安装之前、或者在实验室对电机性 能进行测试时，上述装置中需要增加负载。所述负载可以采用磁滞制动器。在应用的时候，将负载连接在被检测的带有检测线圈的笼型感应电机的力矩输出端即可。还可以在检测装置中增加带有显示功能的转矩-转速传感器。 在应用的时候，带有显示功能的转矩-转速传感器的测量端与被检测电机 的力矩输出端连接，采集并显示所述被检测电机输出的转矩、转速信息，能够 使操作者观测到被检测电机输出转矩及转速的大小及变化，即随时监测被检测 电机所带负载的大小情况。根据负载在额定负载附近时检测结果明显的原理， 可以先调整被检测电机的负载到额定情况，然后再根据观察到的谐波分析结果 判断是否存在断条情况，这样判断结果更准确。

　　2、 根据权利要求1所述的带有检测线圈的笼型感应电机，其特征在于所 述检测线)采用普通铜线所述的带有检测线圈的笼型感应电机，其特征在于， 它还包括两个接线端子，两个接线端子固定在电机外壳上，所述两个接线端子 分别与检测线、 带有检测线圈的笼型感应龟机的转子断条的检测方法，其特征在于它的具体步骤为步骤一、给被检测的带有检测线圈的笼型感应电机安装负载，然后启动电机运行；步骤二、采集被检测的带有检测线圈的笼型感应电机的检测线)两 端的感应电势波形信号；步骤三、对步骤二采集到的感应电势的波形信号迸行谐波分析，并根据感 应电势与磁密的关系获得被检测电机的气隙磁密的各次谐波的曲线；步骤四、观察步骤三获得的气隙磁密的各次谐波的曲线，当所述各次谐波 的幅值明显增大且成周期性脉动时，则可判定被检测电机中有断条存在。

　　带有检测线圈的笼型感应电机及其转子断条的检测方法，涉及到电机及其检测技术领域。它解决了现有笼型感应电机转子断条故障检测方法中存在的准确性差、容易出现误判断以及不能对电机进行随时检测的问题。带有检测线圈的笼型感应电机包括机壳、定子，还包括检测线圈，检测线圈是在电机的一对极的定子槽临近气隙处嵌入的一单匝全距线圈，所述检测线圈的两端预留在机壳外。对所述电机的转子断条的检测方法是使被检测电机在带载情况下运行，采集所述电机的检测线圈两端的信号，对所述信号进行分析获得气隙磁密的各次谐波的曲线；当所述曲线中谐波幅值明显增大且成周期性脉动时，则可判定有断条存在。本发明可以应用到电机制作和电机维护、检测领域。