[發(fā)明專利]一種永磁同步電機(jī)性能退化評估方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810411798.7
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108614940A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁小芳;王浩然;劉琛;劉晉偉;黃國明;史可
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 長沙市護(hù)航專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 莫曉齊

本發(fā)明公開了一種永磁同步電機(jī)性能退化評估方法和系統(tǒng)，公開的方法包括步驟S100：采集永磁同步電機(jī)正常狀態(tài)以及永磁同步電機(jī)處于不同退化狀態(tài)下的電機(jī)定子電流信號和振動信號；步驟S200：根據(jù)步驟S100中電機(jī)定子電流信號和振動信號提取電機(jī)處于不同狀態(tài)下電機(jī)性能退化特征向量；步驟S300：用步驟S200生成電機(jī)性能退化特征向量訓(xùn)練分類支持向量機(jī)模型；步驟S400：采集待評估永磁同步電機(jī)的電機(jī)定子電流信號和振動信號提取電機(jī)性能退化特征向量，并利用正常狀態(tài)下支持向量機(jī)模型和預(yù)設(shè)閾值判斷待評估永磁同步電機(jī)是否處于正常狀態(tài)，若處于不正常狀態(tài)則計(jì)算待評估永磁同步電機(jī)性能退化指標(biāo)。能夠在電機(jī)性能退化的過程中檢測或測量到電機(jī)性能退化的程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種永磁同步電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種永磁同步電機(jī)性能退化評估方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

永磁同步電機(jī)是一種復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品，在電機(jī)正常運(yùn)行中其性能的退化往往是因?yàn)槠湓考阅芡嘶瘜?dǎo)致的，比如軸承磨損退化，永磁體退磁，絕緣性能老化，轉(zhuǎn)子偏心逐漸增大等，當(dāng)其性能退化到一定程度就會出現(xiàn)故障和失效，所以永磁同步電機(jī)在長期運(yùn)行過程中發(fā)生故障的潛在可能性會相應(yīng)增加。一旦電機(jī)的關(guān)鍵部件發(fā)生故障,就可能導(dǎo)致整臺設(shè)備崩潰停機(jī)而影響整個生產(chǎn)進(jìn)程,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如果能夠在電機(jī)性能退化的過程中檢測或測量到電機(jī)性能退化的程度，那么就可以有針對性地組織生產(chǎn)和電機(jī)維修，防止電機(jī)異常失效的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種永磁同步電機(jī)性能退化評估方法和系統(tǒng)，其能夠在電機(jī)性能退化的過程中檢測或測量到電機(jī)性能退化的程度，可以有針對性地組織生產(chǎn)和電機(jī)維修，防止電機(jī)異常失效的發(fā)生。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種永磁同步電機(jī)性能退化評估方法，所述方法包括以下步驟：

步驟S100：采集永磁同步電機(jī)正常狀態(tài)以及永磁同步電機(jī)處于不同退化狀態(tài)下的電機(jī)定子電流信號和振動信號；

步驟S200：根據(jù)永磁同步電機(jī)正常狀態(tài)以及永磁同步電機(jī)處于不同退化狀態(tài)下的電機(jī)定子電流信號和振動信號提取電機(jī)處于不同狀態(tài)下電機(jī)性能退化特征向量；

步驟S300：用電機(jī)處于不同狀態(tài)下的電機(jī)性能退化特征向量分別訓(xùn)練其對應(yīng)的分類支持向量機(jī)模型；

步驟S400：采集待評估永磁同步電機(jī)的電機(jī)定子電流信號和振動信號提取電機(jī)性能退化特征向量，并利用永磁同步電機(jī)處于正常狀態(tài)下的支持向量機(jī)模型和預(yù)設(shè)閾值判斷待評估永磁同步電機(jī)是否處于正常狀態(tài)，若處于不正常狀態(tài)則計(jì)算待評估永磁同步電機(jī)性能退化指標(biāo)。

優(yōu)選地，步驟S200具體為：

步驟S210：將永磁同步電機(jī)處于正常狀態(tài)以及永磁同步電機(jī)處于不同退化狀態(tài)下的電機(jī)定子電流信號和振動信號進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，選取每種信號的若干個IMF分量；

步驟S220：計(jì)算所有IMF分量的能量；

步驟S230：將所有IMF分量能量分別進(jìn)行歸一化處理；

步驟S240：用不同狀態(tài)下的歸一化IMF分量能量分別構(gòu)建不同狀態(tài)下電機(jī)性能退化特征向量。

優(yōu)選地，步驟S300具體為：用拉格朗日乘子、高斯核函數(shù)和不同狀態(tài)下電機(jī)性能退化特征向量分別訓(xùn)練不同狀態(tài)下分類支持向量機(jī)模型，并得到不同狀態(tài)下模型超球體，得到每個模型的超球體的球心和半徑。

優(yōu)選地，在所述步驟400中具體為：

步驟S410：計(jì)算處于不同退化狀態(tài)下永磁同步電機(jī)模型超球體球心與正常狀態(tài)下永磁同步電機(jī)模型超球體球心之間的廣義距離和相對距離；

步驟S420：采集待評估永磁同步電機(jī)的電機(jī)定子電流信號和振動信號并提取電機(jī)性能退化特征向量；