[發明專利]數字式異步電機轉子斷條故障檢測系統及其檢測方法

無效

• 申請號: 201210590216.9
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103033749A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王玉忠;蔣志平;顧艷
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

1.數字式異步電機轉子斷條故障檢測系統，它包括信號提取設備（6），其特征在于，它還包括通訊接口（1）、頻譜分析裝置（2）、信號輸出設備（3）、判別器模塊I（5）、濾波器（4）和判別器模塊II（7），所述的通訊接口（1）分別與所述的頻譜分析裝置（2）、信號提取設備（6）連接，所述的頻譜分析裝置（2）的輸出端分別與所述的信號輸出設備（3）、濾波器（4）連接，所述的濾波器（4）接收來自所述頻譜分析裝置（2）的信號，輸出端分別與所述的判別器模塊I（5）、信號提取設備（6）連接，所述的信號提取設備（6）的輸出端接所述的判別器模塊II（7），所述的判別器模塊I（5）與判別器模塊II（7）的輸出端均接入所述的信號輸出設備（3）。

2.數字式異步電機轉子斷條故障檢測系統的檢測方法，其步驟為：

1）通過通訊接口（1）以IEC61850通信規約獲取異步電動機的電壓、電流數字信號，并分別輸出到所述的頻譜分析裝置（2）和信號提取設備（6）；

2）所述的頻譜分析裝置（2）對電壓、電流數字信號進行頻率間隔等級劃分后，一方面將劃分等級后的電壓、電流信號輸出給所述的信號輸出設備（3）供直接觀測，另一方面將邊頻、基波分量輸出給所述的濾波器（4）；其中，按照通過該頻率間隔等級可區別正常運行條件下不同干擾、負荷波動和邊頻分量的標準，進行如下方式的頻率間隔等級劃分：

間隔等級12345頻率（Hz）0≤f≤0.50.5≤f≤4545≤f≤4848≤f≤48.548≤f≤49

間隔等級678910頻率（Hz）49≤f≤5049≤f≤5150≤f≤5251≤f≤5353≤f≤54

上述的頻率間隔等級1、2、3，反映在正常運行情況下直流分量與低頻分量干擾；上述的頻率間隔等級4、5、6，反映在正常運行情況下負荷波動和左邊頻分量及部分干擾；上述的頻率間隔等級7、8、9、10，反映在正常運行情況下負荷波動和右邊頻分量及部分干擾；

3）所述的濾波器（4）接收來自頻譜分析裝置（2）的信號，在頻率間隔等級區間利用線性調頻Z變換估計各分量頻率，用梯形全波富氏算法求出各個分量有效值；

4）信號提取設備（6）接收來自所述濾波器（4）和通訊接口（1）的信號，提取電壓、電流的基波分量，并進一步提取出電流的無功分量，當邊頻大于設定的閾值時，由判別器模塊II（7）實現無功電流判據，最終由信號輸出設備（3）顯示電動機運行狀況，其中，無功電流判據如下：

K1=I(1-2s)f1+I(1+2s)f1IQ---(1)]]>

其中：和為邊頻有效值，一根斷條的和為額定電流I_e的0.5-0.7%；

I_Q為額定運行下的電動機無功電流，大小為額定電流I_e的20-35%；

K₁為估算值，根據該值大小判別故障情況，當0<K₁<1%時，判定電機為正常運行無故障；

5）所述的判別器模塊I（5）接收來自所述濾波器（4）的信號，并實現轉差率判據，其中，轉差率判據如下：

K2=I(1+2s)f1-I(1-2s)f1I(1+2s)f1+I(1-2s)f1=ks---(2)]]>

其中：k為系數，取值k=2；

s為異步電機運行轉差率，電動機正常運行時，0.005<s<0.015；

K₂為估算值，電動機正常運行時，K₂＜2s，即K₂為浮動門檻，隨s變化而變化；

6）判別器模塊I（5）和判別器模塊II（7）的信號輸出至所述的信號輸出設備（3），所述的信號輸出設備（3）直接顯示判別結果。