内容发布更新时间 : 2025/2/7 21:23:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基于 DSP 的三相异步电动机故障在线监测的研究

0 引言

三相异步电动机以其结构简单、成本低廉、可靠性高、使用寿命长、维 修方便工农业生产中有广泛的应用。但电动机在长期的运行中不可避免会发生 故障，需要尽早发现，及时解决，否则必将造成损失。为了能在其形成的初期 尽早发现故障，需要有可靠的监测与诊断方法。监测的途径很多，如定子电流 信号监测、振动信号监测、轴电压监测、轴向漏磁监测等。定子电流监测方法 因可以做成非侵入式而得到最为广泛的应用。本文通过监测定子电流及电压， 得出其视在阻抗，分析视在阻抗的频谱，利用 DSP 完成故障的在线监。 1 电动机在发生故障时定子电流频率变化

2 视在阻抗及故障在其中的表现 3.1 硬件系统设计

本系统以 DSP 为核心,通过高速采样模块,对三相交流电流及电压采样、 A/D 转换,DSP 进行计算、处理、频谱分析，单片机用于处理显示、键盘输入及 其它扩展。其框图如图 1 所示。

图 1 硬件系统设计框图 （1）TMS320LF2407A 的特点

TMS320LF2407A 芯片作为 DSP 控制器 24x 系列的新成员，是目前 TMSC2000 家族中集成度高，性能最强的芯片，它与现存的 24xDSP 控制器芯 片代码兼容，但是资源更加丰富、功能更强，片内有 32KB 的 Flash 程序存储 器，高达 1.5KB 的数据/程序 RAM，544B 双口 RAM（DRAM）和 2KB 的单口 RAM（SARAM），串行通信接口（SCI）模块，16 位 SPI（串行外部设备接口） 模块，WD（看门狗）定时器模块，具有 2 个事件管理器模块 EVA 和 EVB。

（2）高速并行 A/D 采样 MAX155 芯片

MAX155 芯片是一种高速多通道模数转换器，它具有并行采样/保持 （T/H）功能，从而可消除输入通道采样的时间差。MAX155 有 8 路模拟输入 通道，每一路通道都有它的采样/保持模块（T/H）,各路采样保持模块同步采样。 每路通道 A/D 转换时间为 3.6μs,结果保存在内部的 8×8RAM 寄存器中。 向 WR 引脚输出一个负脉冲可启动转换，通过向 RD 引脚发送负脉冲可 以读取保存在 RAM 里的转换结果，数据的输入和输出可通过 MAX155 的双向 数据口来实现，也可以通过硬件连接的方式使芯片仅工作在输出方式。 （3）键盘/显示

键盘/显示电路以 AT89S51 为核心,键盘我们选用通用键盘，LCD 我们选 择了带有接口芯片 T6963C 的点阵式液晶显示器，它可以直接与 AT89S51 连接， 可以图形方式、文本方式及图形和文本合成方式显示，具有内部字符发生器， 可管理 64K 显示缓冲区及字符发生器，允许单片机随时访问显示缓冲区。 3.2 软件系统设计

软件系统可以采用 C 语言编程,控制软件主要由控制、信号处理、显示程 序等组成。其软件流程图如图 2 所示。 4 结束语

三相异步电动机应用之多，讨论其故障在线监测的方法也很多。本文根 据监测定子电流及电压，从分析视在阻抗频谱，利用 DSP 快速傅氏变换，实时 发现电动机的故障，为我们今后的维修提供了很大的方便，具有很强的实际应 用价值。

图 2 软件流程图 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！