PoMS(Prediction of Motor Fault System)电机拖动设备在线诊断系统
电机驱动设备
故障诊断及预测
基于 ESA(电信号分析)法非侵入式监测电机状态,16kS/s 高速在线波形采集 + 实时谐波频谱分析 + 模型诊断。 早期故障预警提前 数周至数月,已验证 5 年 ROI 达 490.31%, 把被动维修变成可量化的预测性维护。
从背景到 ROI,PoMS 全流程方案
从为什么要做电机故障诊断,到 ESA 分析法原理,再到 6 大功能、典型应用与 5 年 ROI 评估,构成完整价值闭环。
为什么要做电机驱动设备故障诊断
工业现场电机消耗了工厂绝大部分电能,但故障模式有 18% 是可预测的——通过在线监测可在功能失效前数周至数月发现征兆,避免重大损失。
ARC 调查:预测性维护价值
根据 ARC 调查,电机消耗工业电能的 70%;可预测的故障让成本减少 18%,收益提高 25%。
82% 故障是随机性的
仅有 18% 的故障随时间推移而增长,其余 82% 为随机性故障——传统预防性维护(定期检修)对随机性故障无能为力。
P 点 / F 点:从征兆到失效
实时在线监测可发现 P 点(潜在问题)的征兆,跟踪其发展趋势,并在这些潜在问题转变为 F 点(功能失效)之前进行干预。
ESA 分析法 · 电信号诊断原理
ESA(Electrical Signal Analysis)分析技术最早应用于核反应炉内的电机状态监测,通过电流变化特征诊断电机自身及其拖动负载的异常。
PoMS 技术原理 · ESA 分析法
PoMS 诊断仪安装在配电柜内,对电机电源侧电压/电流进行非侵入式监测,电机自身及其拖动负载的异常会体现在电流信号的变化特征上。
起源于核反应炉电机状态监测
非侵入式检测,不影响既有工艺
配电室安装,不受现场环境/防爆要求制约
将地域分散的电机集中监测,大幅减轻施工负担

四步诊断流程
实时采集电压/电流/瞬时负荷 → 检测超限与波动 → 识别故障类型 → 输出"正常/注意/警告/危险"分等级诊断结果。
支持 Modbus TCP 协议输出
覆盖:电机绕组松动、轴承内圈故障、叶轮损伤等
直观输出,降低使用技术要求

频谱诊断示例 · 转子条劣化
转子条劣化体现在边带频点的异常上。例如 51.049Hz 边带特征值达到 -47.283dB,处于疑似故障区间【-48dB~-42dB】,需引起注意。
频谱分析 + 专家数据库双重诊断
边带频点异常 → 转子条断裂/劣化
转频特征 → 不对中/不平衡/松动

不对中问题 · 1x/2x/3x 转频
不对中问题产生的频谱被调制到电流频谱上,通过解出相应的频点幅值判断是否存在故障征兆。如粒料输送风机 1 的 1x/2x 转频都大幅超过基准值 -65dB,判定有较严重问题。
不对中 → 1x/2x/3x 等转频特征
频点幅值量化诊断
专家数据库比对基准

硬件 + 软件 + 8 大特点
PoMS 提供完整硬件诊断仪 + C/S+B/S 双架构软件,全方位覆盖电机状态监测、故障诊断、能耗分析、健康预测。
在线监测对象 分级管理
根据安全、生产(质量、产量)、经济性、维修性、备用等因素对设备分级:A 类特护 → B 类关键 → C 类一般。
电力分析 + 故障诊断
PoMS 硬件提供完整的电力分析与故障诊断能力,覆盖电机/电气/机械/机械负载/传动/电源/负荷匹配 7 大维度。
电机:定子(匝间短路/绕组松动/单相接地)、转子(转子劣化)、偏心(静态/动态)
机械:松动、轴承异常、不平衡
机械负载:风机叶片、泵叶轮等特有故障
传动:不对中、皮带异常、齿轮箱异常
电源:电压/电流平衡、波动、尖峰、谐波
谐波分析:总谐波 + 奇偶次 + 2~50次谐波相位
故障预警输出:分等级、直观、支持 Modbus TCP

B/S 架构(偏应用,支持云端部署)
除 C/S 架构(偏分析)外,PoMS 还提供 B/S 架构应用层,支持云端部署,让多终端访问更便捷。
带预测功能的健康状态和能耗统计
全面(电源、电机、传动、负载)的诊断功能
详细告警履历和统计
不同周期的统计报告

PoMS 8 大特点
高速在线波形采集 + 实时谐波频谱分析 + 模型诊断;早期故障预警提前数周至数月。
高速 16kS/s 在线波形采集
故障及劣化的详细原因分析,高性能示波器+分析软件+专家数据库
实时谐波及频谱分析
不同故障的特征分析,5Hz~120Hz 频率覆盖
模型诊断分析及告警
专家数据库支撑,模型自动判定
早期故障预警提前数周及数月
P 点 / F 点全程跟踪,避免功能失效前才发现
易安装且无后期维护烦恼(无电池)
非侵入式检测;配电室安装不受防爆/环境制约;分散电机集中监测
强工况适应性 + 强工况识别
工频/变频、间断性负载、低转速等;减少误报和漏报
简单易用 · 诊断及结果直观输出
降低使用技术要求
能耗评估 + 健康评估和预测
计量故障和能耗损失关联性;长/短期数据预测
PoMS 组成结构 + EAM 集成
PoMS 诊断分析仪(HM5100)+ PoMSuite 上位管理软件构成完整系统;与 EAM 系统深度集成,告警自动转工单。
PoMS 组成及结构
PoMS 诊断分析仪(HM5100)通过 Modbus/TCP 与工频电源、变频器、其他系统连接;PoMSuite 上位管理软件部署在服务器/客户端,监控泵/风机等关键设备。
PoMS 诊断分析仪 HM5100 · 集成安装(72×90×90mm)
Modbus/TCP 通信 · 以太网组网
PoMSuite 上位管理软件 · 部署在服务器
覆盖工频电源、变频器、其他系统、客户端

PoMS 与 EAM 系统集成
PoMS 故障告警自动触发 EAM 系统的工单流程:根据预警等级(轻度/中度/重度)生成不同优先级的工单,最大程度降低对生产的影响。
客户案例验证:覆盖关键电驱设备
与 EAM 深度集成,故障→工单自动化
三级分级:轻/中/重 → 巡检工单/维修申请

三级预警 响应流程
从告警到工单,PoMS + EAM 形成自动化维护闭环。
轻度故障预警
增加点巡检工单(优先程度:一般);更高效点巡检,最大程度降低对生产的影响
中度故障预警
增加点巡检工单(优先程度:高);有针对性的维护行动
重度故障预警
生成维修申请 → 确认后生成工单 → 立即维修或安排计划性维修
已验证 5 年 ROI 490.31%
以 4 套关键性电驱系统(250KW/台,单台价值 25 万+)为例,运行 5 年总投入 16 万,年节省综合约 19.49 万元。
6 项 节省明细
每项节省都有明确的估算方法,决策可量化、可追溯。
减少巡检任务
电源、电机等电气的计划性巡检任务减少 50%
减少维修任务
维修成本节省,定期计划维修任务减少 50%,同时避免"过度维修"
减少计划外停机
计划外停机减少 60%,减少 3%~5% 的生产时间(增加 1.8%~3% 生产时间)
减少停机时间
平均可使设施停机时间减少 5%~15%
延长设备寿命
对设备进行及时的检修和维护,避免设备提前报废,设备寿命延长 30%
降低能源消耗
监测设备负荷、设备运行效率提高 1%
