[發明專利]一種電機故障診斷方法及其相關設備

在審

• 申請號: 202011285057.2
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112213640A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 朱建華;馬建勝;關延偉;李雷;房樹勇
• 申請（專利權）人: 潤電能源科學技術有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G06K9/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王學強

1.一種電機故障診斷方法，其特征在于，包括：

按照預設的采樣頻率，采集電機多個維度的運行參數；

對所述多個維度的運行參數進行主成分分析，以得到所述多個維度的運行參數的主成分分量；

將所述主成分分量進行動態模態分解以得到所述電機的故障診斷指標；

判斷所述故障診斷指標是否處于預設閾值區間，所述預設閾值區間基于預先處于正常狀態的所述電機的運行參數確定；

若是，則判定所述電機運行正常；

若否，則判定所述電機運行異常。

2.根據權利要求1所述的電機故障診斷方法，其特征在于，所述對所述多個維度的運行參數進行主成分分析，以得到所述多個維度的運行參數的主成分分量，包括：

將采集到的所述多個維度的運行參數生成原始矩陣，并計算所述原始矩陣的協方差矩陣；

計算所述協方差矩陣的特征值矩陣；

從所述特征值矩陣中選取最大的k個特征值對應的特征向量，以得到轉換矩陣；

根據所述轉換矩陣對所述原始矩陣進行矩陣計算，以得到壓縮后的數據矩陣，其中所述數據矩陣為所述多個維度的運行參數的主成分分量。

3.根據權利要求2所述的電機故障診斷方法，其特征在于，將所述主成分分量進行動態模態分解以得到所述電機的故障診斷指標，包括：

對所述主成分分量進行奇異值分解，以得到奇異值矩陣、左奇異矩陣以及右奇異矩陣；

對所述奇異值矩陣、左奇異矩陣以及右奇異矩陣分別進行簡化，并根據簡化后的奇異值矩陣、簡化后的左奇異矩陣以及簡化后的右奇異矩陣得到簡化后的主成分分量；

根據簡化后的奇異值矩陣、簡化后的左奇異矩陣、簡化后的右奇異矩陣以及簡化后的主成分分量，得到辨識矩陣；

對所述辨識矩陣進行特征值分解，以得到特征值虛部；其中所述特征值虛部為所述電機的故障診斷指標。

4.根據權利要求3所述的電機故障診斷方法，其特征在于，所述根據簡化后的奇異值矩陣、簡化后的左奇異矩陣、簡化后的右奇異矩陣以及簡化后的主成分分量，得到辨識矩陣，包括：

對所述簡化后的奇異值矩陣進行逆矩陣運算得到逆矩陣；

對所述簡化后的左奇異矩陣進行轉置運算得到轉置矩陣；

獲取與所述簡化后的主成分分量關聯的延遲矩陣；

根據所述逆矩陣、所述轉置矩陣、所述延遲矩陣以及所述簡化后的右特征矩陣得到所述辨識矩陣。

5.根據權利要求1所述的電機故障診斷方法，其特征在于，還包括：

多次獲取所述電機在正常狀態下多維度的運行參數；

分別對每次獲取的正常狀態下的運行參數進行主成分分析以及動態模態分解，以得到多個的正常狀態指標；

計算多個正常狀態指標的均值以及標準差；

根據所述均值和所述標準差確定所述預設閾值區間。

6.一種電機故障診斷裝置，其特征在于，包括：

采集單元，用于按照預設的采樣頻率，采集電機多個維度的運行參數；

第一確定單元，用于對所述多個維度的運行參數進行主成分分析，以得到所述多個維度的運行參數的主成分分量；

第二確定單元，用于將所述主成分分量進行動態模態分解以得到所述電機的故障診斷指標；

判斷單元，用于判斷所述故障診斷指標是否處于預設閾值區間，所述預設閾值區間基于預先處于正常狀態的所述電機的運行參數確定；

若否，則所述判斷單元判定所述電機運行異常；

若是，則所述判斷單元判定所述電機運行正常。

7.根據權利要求6所述的電機故障診斷裝置，其特征在于，還包括：

獲取單元，用于多次獲取所述電機在正常狀態下多維度的運行參數；

第三確定單元，用于分別對每次獲取的正常狀態下的運行參數進行主成分分析以及動態模態分解，以得到多個的正常狀態指標；

計算單元，用于計算多個正常狀態指標的均值以及標準差；

第四確定單元，用于根據所述均值和所述標準差確定所述預設閾值區間。