[發(fā)明專利]一種無軸承電機(jī)懸浮繞組故障檢測方法

在審

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• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN107037305A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫曉東;蘇伯凱;陳龍;楊澤斌;李可;汪若塵;徐興;楊曉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無軸承電機(jī)懸浮繞組故障檢測方法，將懸浮繞組三相電流i_Sa、i_Sb、i_Sc變換為d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的兩相懸浮電流i_Sα、i_Sβ，其特征是還具有以下步驟：

A、將兩相懸浮電流i_Sα、i_Sβ輸入圖像處理與識別模塊中，圖像處理與識別模塊將每次取樣得到的兩相懸浮電流i_Sα、i_Sβ作為一個(gè)二值圖像的像素點(diǎn)，在靜態(tài)坐標(biāo)系下將該像素點(diǎn)示出；

B、取樣得到懸浮繞組未發(fā)生故障時(shí)的二值圖像，在二值圖像中取出通過的像素點(diǎn)最多的圓形O₁，并求出該圓形O₁的半徑R₁；

C、當(dāng)電機(jī)運(yùn)行后，每隔一段時(shí)間對兩相懸浮電流i_Sα、i_Sβ進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，得到運(yùn)行時(shí)的二值圖像，在二值圖像中取通過的像素點(diǎn)最多的軌跡，若該軌跡為橢圓形，則求出橢圓的長軸半徑R₂；若該軌跡為圓形，則求出圓形的半徑R₂；

D、根據(jù)式求出故障嚴(yán)重性指數(shù)FSI，將故障嚴(yán)重性指數(shù)FSI與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)超過閾值時(shí)，則電機(jī)的懸浮繞組發(fā)生故障，反之則沒有故障。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無軸承電機(jī)懸浮繞組故障檢測方法，其特征是：圖像處理與識別模塊將半徑R₁和半徑R₂輸入到故障檢測模塊中，由故障檢測模塊計(jì)算故障嚴(yán)重性指數(shù)FSI，并與閾值進(jìn)行比較，判斷是否發(fā)生故障。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無軸承電機(jī)懸浮繞組故障檢測方法，其特征是：采用電渦流位移傳感器檢測得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際徑向位移x、y，將實(shí)際徑向位移x、y分別與給定徑向位移值x^*、y^*進(jìn)行比較，比較的兩個(gè)差值經(jīng)過PID調(diào)節(jié)后得到徑向懸浮力的命令值Fx、Fy，徑向懸浮力的命令值Fx、Fy經(jīng)過力/電流變換之后得到d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下繞組電流的命令值將所述兩相懸浮電流i_Sα、i_Sβ經(jīng)過PARK變換后得到的兩相實(shí)際電流i_Sd、i_Sq和所述命令值分別比較，比較的差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)后得到d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的定子電流將定子電流經(jīng)PARK逆變換得到用于空間電壓矢量脈寬調(diào)制控制的電壓參考矢量V^*_Sα、V^*_Sα，對無軸承電機(jī)的懸浮力進(jìn)行控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無軸承電機(jī)懸浮繞組故障檢測方法，其特征是：故障嚴(yán)重性指數(shù)FSI為一個(gè)介于0與1之間的數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無軸承電機(jī)懸浮繞組故障檢測方法，其特征是：步驟A中，在靜態(tài)坐標(biāo)系下將像素點(diǎn)示出，δx、δy分別是兩相懸浮電流i_Sα、i_Sβ的最小值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無軸承電機(jī)懸浮繞組故障檢測方法，其特征是：步驟A中，二值圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)的顏色用灰度等級I(i_x,i_y)表示，在電流取樣點(diǎn)取灰度等級I(i_x,i_y)＝1，得到一個(gè)黑色的點(diǎn)，在其他點(diǎn)取灰度等級I(i_x,i_y)＝0，得到白色的點(diǎn)作為背景。