[發明專利]基于包絡分析的直線電機列車走行部故障診斷方法

在審

• 申請號: 202010692503.5
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111896279A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 王慧;王楠;苗揚;韓安東;姚小文;魏世通;王孟堯;邢宗義;劉英舜
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種基于包絡分析的直線電機列車走行部故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在直線電機定子下方安裝測距傳感器，利用測距傳感器進行電機定子氣隙值以及槽楔值的測量，得到氣隙槽隙曲線；

步驟2、將測距傳感器測得的氣隙槽隙曲線進行包絡分析，獲取氣隙槽隙曲線的上包絡線E_U和下包絡線E_D；

步驟3、對上包絡線E_U和下包絡線E_D進行頻譜分析，獲取包絡線在不同頻率下的幅值信息的頻譜圖；

步驟4、分析上包絡線E_U和下包絡線E_D的頻譜圖，對直線電機列車走行部故障進行診斷。

2.根據權利要求1所述的基于包絡分析的直線電機列車走行部故障診斷方法，其特征在于，針對采用直線電機驅動的列車，步驟1所述測距傳感器設置于兩個枕軌之間的空隙，測距傳感器的探頭豎直向上，垂直于列車運行方向。

3.根據權利要求1所述的基于包絡分析的直線電機列車走行部故障診斷方法，其特征在于，步驟1所述電機定子氣隙值即定子凹槽兩側凸臺距離傳感器的高度，槽楔值即定子凹槽底部距離傳感器的高度。

4.根據權利要求1所述的基于包絡分析的直線電機列車走行部故障診斷方法，其特征在于，步驟2所述的包絡分析采用希爾伯特變換包絡分析方法、平方包絡分析方法、極值點包絡分析方法或EnveloDe包絡分析方法。

5.根據權利要求1所述的基于包絡分析的直線電機列車走行部故障診斷方法，其特征在于，步驟3所述的頻譜分析采用快速傅里葉變換或者離散傅里葉變換。

6.根據權利要求1所述的基于包絡分析的直線電機列車走行部故障診斷方法，其特征在于，步驟4所述分析上包絡線E_U和下包絡線E_D的頻譜圖，對直線電機列車走行部故障進行診斷，具體如下：

判斷包絡線E_U或E_D的頻譜圖中是否存在故障頻率，所述故障頻率對應幅值大于設定的幅值閾值，據此進行走行部是否存在故障的判斷如下：

若A_U＞δ∨A_D＞δ，則走行部存在故障，其中δ為預先定義的故障幅值閾值，A_U為上包絡線E_U頻譜圖中故障頻率對應的幅值，A_D為下包絡線E_D頻譜圖中故障頻率對應的幅值，∨代表或操作。

7.根據權利要求6所述的基于包絡分析的直線電機列車走行部故障診斷方法，其特征在于，步驟4中所述對直線電機列車走行部故障進行診斷，還包括故障類型判斷，具體如下：

若A_U＞δ∧A_D＜δ，則電機存在槽隙下沉故障，其中∧代表與操作；

若A_U＞δ∧A_D＞δ，且f_U≠f_D，則電機存在異物粘連故障，其中f_U為上包絡線E_U頻譜圖中的故障特征頻率，f_D為下包絡線E_D頻譜圖中的故障特征頻率；故障特征頻率是選中的最能代表故障的頻率點，即排除直流頻率的其他幅值最大處的頻率點；

若A_U＞δ∧A_D＞δ，且f_U＝f_D，則輪對存徑向跳動故障。