前言

電機是當前應用最廣的原動力和驅(qū)動裝置，其數(shù)量之多、應用之廣、地位之重要是其他任何設(shè)備不能與之相比的。全世界95%以上的電能是由各種交流發(fā)電機發(fā)出的，60%以上的動力裝置是由各種電動機驅(qū)動的。無論是發(fā)電機還是電動機（以及目前在超、特高壓輸電中重新得到認可的調(diào)相機），不但臺數(shù)不斷增加，而且單臺容量也在不斷擴大，對可靠運行的要求越來越高。有時，在復雜生產(chǎn)線上的關(guān)鍵電機出現(xiàn)故障，即使電機功率不是很大，但其影響的不僅僅是電機本身，而是整個生產(chǎn)線。

20世紀80年代以來，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)逐步應用于大型電機。在1987年，Tavner P.J.與Penman J.提出了電機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的概念。

電機故障分析與故障診斷是指根據(jù)在線監(jiān)測電機相關(guān)運行參數(shù)（如電壓、電流、轉(zhuǎn)速、溫度、振動、局部放電等），結(jié)合電機的歷史運行情況，對電機故障進行分析與診斷，并采用適當方法評估電機當前的運行狀態(tài)；若處于故障狀態(tài)，則進一步確定故障的類型、發(fā)生部位、嚴重程度以及發(fā)展趨勢。該項技術(shù)的出現(xiàn)引發(fā)了電機維修體制的一次革命，使傳統(tǒng)的事后維修方式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)轭A知維修（狀態(tài)維修）方式。通過對電機故障的分析與診斷，可以向現(xiàn)場運行人員提供必要的信息，以合理安排、組織預防性維修，從而避免惡性事故的發(fā)生。

電機故障診斷為電機維修工作提供了強大的技術(shù)支持，為實現(xiàn)電機預知維修提供了必要的前提條件和技術(shù)手段，使傳統(tǒng)的預防維修上升到預知維修，為彌補和克服傳統(tǒng)電機維修制度的不足創(chuàng)造了條件。

近30年來，電機故障診斷技術(shù)得到快速發(fā)展。國內(nèi)外廣大科研工作者紛紛致力于電機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷這一課題的研究，取得了大量研究成果，提出了眾多各具特色的監(jiān)測與診斷方法。特別是清華大學高景德、王祥珩先生在電機故障分析方面做出了杰出的貢獻。

本書是作者及其團隊在長期從事電機及其他電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的科研工作和教學工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)了國內(nèi)外近30年的研究成果，結(jié)合河海大學電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課題組多年來的教學與研究成果整理而成。本書核心內(nèi)容已在河海大學本科生和研究生課程中講授多輪。

2008年，本書作者歷時近10年出版了學術(shù)專著《電機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷》，在業(yè)內(nèi)得到廣泛關(guān)注，受到廣大讀者的好評。本書與該書的主要區(qū)別在于：《電機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷》注重學術(shù)性與系統(tǒng)性，部分內(nèi)容對讀者要求較高（其中第一篇基本定位于研究生及以上學歷）；本書更側(cè)重于工程應用性（適當兼顧學術(shù)性），在進行電動機、發(fā)電機故障分析的基礎(chǔ)上，重點針對電動機、發(fā)電機主要故障的診斷方法進行分析，使讀者適應面更寬（基于篇幅，電機狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)不作為本書的重點內(nèi)容）。

全書共有12章，除第1章緒論外，分為三部分，第一部分主要討論了故障診斷的一些共性問題，包括：第2章電機診斷理論與智能診斷方法；第3章電機絕緣分析與診斷；第4章電機軸承故障診斷。第二部分用較多的篇幅分析了電動機的故障診斷技術(shù)，包括：第5章電動機故障分析；第6章電動機故障的簡易診斷；第7章電動機定子繞組故障的精密診斷；第8章電動機轉(zhuǎn)子故障的精密診斷。第三部分詳細分析了發(fā)電機故障診斷技術(shù)，主要包括：第9章發(fā)電機故障分析；第10章發(fā)電機定子故障的診斷；第11章發(fā)電機轉(zhuǎn)子故障的診斷；第12章發(fā)電機漏水、漏氫、軸電壓問題。

全書用大量的篇幅詳細地分析了電機故障診斷的各種新技術(shù)、新方法，總體上反映了當前國內(nèi)外電機故障診斷的技術(shù)水平，具有很強的實用價值。

本書在寫作過程中得到中國工程院顧國彪院士；東南大學胡虔生教授、胡敏強教授、黃允凱教授；清華大學王祥珩教授；國網(wǎng)江蘇省電力公司姜寧教授級高級工程師、王春寧教授級高級工程師、許洪華高級工程師、湯曉崢高級工程師、王抗博士、朱超博士；河海大學鞠平教授、李訓銘教授、王宏華教授、韓敬東高級工程師、陳湞斐副教授，華北電力大學許伯強教授、萬書亭教授；西南交通大學吳廣寧教授；西安交通大學張冠軍教授；華僑大學方瑞明教授；上海電力大學魏書榮教授；南瑞科技股份有限公司孫國城教授級高級工程師等專家的大力支持，在此表示誠摯的感謝。在本書寫作過程中，部分博士生和研究生協(xié)助做了大量的工作，他們主要是蔣夢瑤、侯鵬飛、段大衛(wèi)、楊啟帆、朱昊、王立憲、顏錦、張玉良、李楠、崔佳嘉、王健、薛健侗、萬可力、迮恒鵬，沒有他們的幫助，本書很難及時推出，因此從某種意義上講他們也是本書的作者。本書內(nèi)容研究與寫作過程中得到了多個基金項目資助，主要有：國家自然科學基金（50477010、51177039、51577050、51907052）；教育部博士點基金項目（2009562311）；上海電氣風電集團有限公司科學基金（W3600）；國家電網(wǎng)公司重點科技項目（5210011700Z1）等，在此表示感謝。

本書由清華大學王祥珩教授主審，他以嚴謹?shù)目茖W態(tài)度認真審閱了全部書稿，并提出了很多寶貴意見。中國水力發(fā)電工程學會理事、教授級高級工程師劉徽博士對全書進行了審閱，在工程應用方面提出了很多有意義的建議，使本書更具實用性。本書的寫作還得到了機械工業(yè)出版社編審林春泉老師的大力支持與幫助，在此對他們?yōu)楸緯龀龅呢暙I表示感謝。

電機狀態(tài)故障診斷技術(shù)發(fā)展很快，各種新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，其間有關(guān)資料不斷更新；隨著研究課題的深入，本課題組也有不少新的研究成果產(chǎn)生。盡管筆者試圖想使這本書盡可能完美地呈現(xiàn)給讀者，但由于能力與精力有限，書中內(nèi)容仍有局限與欠缺之處，有待不斷充實與更新，衷心希望讀者不吝賜教。

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馬宏忠

2021年2月于南京