[發明專利]用于預測電機的機械故障的系統和方法

在審

• 申請號: 201280033496.1
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN103648827A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: Y.盧;A.K.庫馬;A.班納吉;R.穆赫吉;S.拉馬錢德拉帕尼克;S.博亞納帕利;M.K.卡塔
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60K1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;譚祐祥

1.一種方法，其包括：

在第一檢測窗口期間監測供應至車輛的牽引電機的電信號的第一特性，所述第一特性表示所述牽引電機的第一電機電氣特征；

從所述第一電機電氣特征的第一數學模型導出一個或多個特征值；以及

基于所述一個或多個特征值來預測所述牽引電機的機械故障。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述第一檢測窗口與所述牽引電機的一個或多個指定運行條件相關聯，并且監測所述特性出現在所述牽引電機的一個或多個實際運行條件超過所述一個或多個指定運行條件時。

3.如權利要求2所述的方法，其中所述一個或多個指定運行條件包括所述實際牽引電機的指定速度或指定轉矩中的至少一個，并且所述一個或多個實際運行條件包括所述牽引電機的實際速度或實際轉矩中的至少一個。

4.如權利要求2所述的方法，其中監測所述第一特性包括：在所述牽引電機的所述一個或多個實際運行條件超過所述一個或多個指定運行條件時，記錄所述第一特性；和在所述牽引電機的所述一個或多個實際運行條件未超過所述一個或多個指定運行條件時，忽視所述第一特性。

5.如權利要求2所述的方法，其進一步包括：控制所述牽引電機，以使所述實際速度或所述實際轉矩中的所述至少一個超過與所述第一檢測窗口相關聯的所述指定速度或所述指定轉矩中的所述至少一個。

6.如權利要求1所述的方法，其中預測所述機械故障包括：在所述一個或多個特征值超過指定閾值時，確定所述牽引電機將會發生機械故障。

7.如權利要求1所述的方法，其進一步包括：

監測供應至所述牽引電機的所述電信號的不同的第二特性，所述第二特性表示所述牽引電機的第二電機電氣特征；

從所述第二電機電氣特征的第二數學模型導出一個或多個特征值；以及

使來自所述第一電機電氣特征的所述第一數學模型的所述一個或多個特征值與來自所述第二電機電信號的所述第二數學模型的所述一個或多個特征值組合，以形成一個或多個代表性特征值，

其中預測所述機械故障包括：將所述一個或多個代表性特征值與一個或多個指定閾值進行比較。

8.如權利要求7所述的方法，其中預測所述機械故障包括：將所述代表性特征值中的至少兩個組成的組與分類邊界進行比較；和如果所述組中的至少一個所述代表性特征值超過所述分類邊界，那么將所述機械故障識別為可能發生。

9.如權利要求7所述的方法，其中使來自所述第一數學模型的所述一個或多個特征值與來自所述第二數學模型的所述一個或多個特征值組合包括：使來自所述第一數學模型的所述一個或多個特征值與來自所述第二數學模型的所述一個或多個特征值組合，以導出所述一個或多個代表性特征值。

10.如權利要求1所述的方法，其中預測所述機械故障包括：隨時間跟蹤所述一個或多個特征值以確定所述一個或多個特征值的趨勢，以及基于所述趨勢估計所述機械故障何時將發生。

11.如權利要求1所述的方法，其中監測供應至所述牽引電機的所述電信號的所述第一特性包括：以基于所述牽引電機的運轉速度的速率對所述第一特性進行取樣。

12.如權利要求1所述的方法，其進一步包括：在不同的第二檢測窗口期間監測供應至所述牽引電機的所述電信號的第二特性，所述第一檢測窗口和所述第二檢測窗口與所述牽引電機的不同運行條件相關聯，并且其中預測所述機械故障包括：基于所述第一特性或所述第二特性中的哪種特性被用于預測所述機械故障來識別故障模式。

13.如權利要求1所述的方法，其中預測所述機械故障包括：將所述一個或多個特征值與兩個或更多個指定閾值進行比較，以及基于所述一個或多個特征值超過所述兩個或更多指定閾值中的哪個來識別預測故障的程度。

14.一種系統，其包括：

特征生成模塊，其配置用于：在第一檢測窗口期間監測供應至車輛的牽引電機的電信號的第一特性，所述第一特性表示所述牽引電機的第一電機電氣特征；以及

分析模塊，其配置用于：確定所述第一電機電信號的第一數學模型，并且從所述第一數學模型導出一個或多個特征值，其中所述分析模塊進一步配置用于：基于所述一個或多個特征值來預測所述牽引電機的機械故障。