[發明專利]一種輪轂電機偏心與退磁故障解耦診斷方法與裝置

有效

• 申請號: 201810335688.7
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108614212B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 張業成;王軍;劉國海
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01B7/312;G01R33/12
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1.一種輪轂電機偏心與退磁故障解耦診斷方法，采用輪轂電機偏心與退磁故障解耦診斷裝置，該診斷裝置于輪轂電機中心軸徑向對稱的兩個定子齒槽內裝2N個霍爾傳感器(6)，每個定子齒槽內有N個霍爾傳感器(6)沿軸向上等距離布置，徑向對稱的兩個定子齒槽內的霍爾傳感器(6)在同一直徑線上，2N個霍爾傳感器(6)經多路電壓信號采集盒(4)連接上位機(5)；電機轉子上裝有光電編碼器(3)，光電編碼器(3)連接上位機(5)；多路電壓信號采集盒(4)分別連接電流傳感器(8)和逆變器(9)，電流傳感器(8)連接定子繞組電流，逆變器(9)控制定子繞組的電流大小，其特征是具有以下步驟：

A、在一臺無故障輪轂電機上，將電機允許的定子繞組電流范圍分為若干份，得到每種電流工況下的2N個霍爾電壓的平均霍爾電壓將平均霍爾電壓作為BP神經網絡模型的輸入變量、定子繞組電流I作為BP神經網絡模型的輸出變量，構建好BP神經網絡模型保存在上位機(5)中；

B、在被監測輪轂電機上，多路電壓信號采集盒(4)采集霍爾電壓U_t并傳送至上位機(5)中，用鉗形電流表(8)檢測定子繞組電流I，上位機(5)根據BP神經網絡模型計算出平均霍爾電壓

C、上位機(5)以最小二乘法擬合直線方程，分別求出編號為1～N和編號為(N+1)～2N霍爾傳感器(6)輸出的霍爾電壓U_t與編號所擬合直線的斜率K₁、K₂，再求出每個霍爾傳感器(6)的故障程度值

D、若每個霍爾傳感器(6)的故障程度值E都為零，則判斷電機正常；反之則判斷電機有故障；

若處于徑向相對應位置的兩個霍爾傳感器(6)輸出的霍爾電壓U_t無論何時都相等，但又小于平均霍爾電壓且K₁＝K₂＝0，故障程度值E不變，則判斷電機是整體退磁故障；

若處于徑向相對應位置的兩個霍爾傳感器(6)輸出的霍爾電壓U_t無論何時都不相等，斜率K₁＝K₂＝0且故障程度值E不變，則判斷電機是靜態偏心故障；

若斜率K₁＝K₂＝0，每個霍爾傳感器(6)的故障程度值E隨電機的轉動不停地發生變化，則判斷電機是動態偏心故障；

若斜率K₁＝K₂＝0，電機在每一個轉動周期內，同一個定子齒槽內的霍爾傳感器(6)輸出霍爾電壓U_t出現階躍跳變，則判斷電機是局部退磁故障；

若斜率K₁＝-K₂≠0，則判斷電機是斜偏心故障。

2.根據權利要求1所述的故障解耦診斷方法，其特征是在步驟C中：一個定子齒槽內編號依序為1～N的霍爾傳感器(6)輸出的霍爾電壓U_t與編號1～N所擬合直線的斜率另一個定子齒槽內編號依序為(N+1)～2N的霍爾傳感器(6)輸出的霍爾電壓U_t與編號(N+1)～2N所擬合直線的斜率i為霍爾傳感器(6)的編號，U_t(i)為編號為i霍爾傳感器(6)輸出霍爾電壓。