[發明專利]一種檢測三相異步電動機故障的方法

有效

• 申請號: 201510369416.5
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN105005644B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 程學珍;王程;陳強;劉建航;亢菲菲;馮翠萍;張延響;張同輕
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙) 37245
• 代理人: 曹玉琳

本發明公開了一種檢測三相異步電動機故障的方法，步驟根據電機出現的故障事件，找出故障發生的直接或間接原因，建立故障事件的邏輯關系；根據Petri網的可達性結合1中的邏輯關系，構建電機的模糊故障Petri網的故障檢測模型；綜合模糊規則、專家知識、及歷史數據，利用模糊統計法等方法，確定初始庫所置信度、權值、變遷可信度和閾值；利用矩陣推理對電機進行故障檢測和診斷。該方法能提高電機故障檢測的有效性、準確性。

技術領域

本發明屬于檢測技術領域，涉及一種檢測三相異步電動機故障的方法。

背景技術

三相異步電動機(以下稱電機)廣泛應用于國民生產中的各個方面，生產過程中需要對電機運行狀態等進行實時在線檢測監控。當檢測到電機運行狀態異常時需及時判斷電機異常原因和故障嚴重程度，防止事故發生。目前國內外有關電機運行狀態檢測監控的方法比較成熟，但大多集中在轉子斷條、偏心、定子短路等單一狀態方面，難以滿足電機整體故障診斷的需求。因此，尋求整體、合理的故障檢測診斷方法，使其能夠有效、清晰的進行故障評價和診斷意義重大。

Petri網方法是一種具有良好的并行計算和矩陣運算能力的可用圖形化表示的方法，目前基于Petri網進行故障檢測的方法主要有：基于Petri網解決知識表示問題，但故障診斷存在不確定性，使得故障信息的表達不充分；將模糊理論與Petri網相結合，提出模糊Petri網(Fuzzy Petri Net，FPN)建模方法，并指出FPN中庫所的值表示命題的置信度，其值在0到1之間，可以解決確定性問題，但沒有給出FPN的動態推理方法；根據模糊產生式規則，提出置信度矩陣推理算法，但故障傳播的固有特性沒有得到體現；提出故障Petri網的激發矩陣方法，解決故障建模中描述故障狀態變化過程的問題；提出模糊故障Petri網(FuzzyFault Petri Net，FFPN)的概念，但沒有具體的矩陣推理算法。上述各算法從不同層面建立了模型、進行了推理等，但均存在不足，同時均沒有涉及對三相異步電機的故障進行檢測。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明提出了一種檢測三相異步電動機故障的方法，提高電機故障檢測的有效性、準確性。

其技術方案如下：

一種檢測三相異步電動機故障的方法，包括以下步驟：

步驟1、根據電機出現的故障事件，找出故障發生的直接或間接原因，建立故障事件的邏輯關系；

步驟2、根據Petri網的可達性結合1中的邏輯關系，構建電機的模糊故障Petri網的故障檢測模型；

步驟3、綜合模糊規則、專家知識、及歷史數據，利用模糊統計法等方法，確定初始庫所置信度、權值、變遷可信度和閾值；

步驟4、利用矩陣推理對電機進行故障檢測和診斷。

進一步的，所述步驟2中的模糊故障Petri網定義為一個10元組：

S_FFPN＝(P,T,I,O,M,Ω,α,f,H,U)

(1)P＝{p₁,p₂,…,p_n}為故障庫所集合，代表電機所發生的故障，如“熔斷器熔體故障”，“轉子繞組短路”，“電機掃膛”，“軸承過度磨損”等。

(2)M＝(m₁,m₂,…,m_n)^T為庫所標識向量，m_i代表其對應庫所p_i的托肯的數目(1或0)，m_i＝1表示p_i庫所有token，即庫所代表的故障事件發生。