[發明專利]牽引電機轉子斷條故障診斷方法及裝置

有效

• 申請號: 202011390638.2
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112560600B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 劉先升;賈煥軍;劉帥;陳小軍;劉澤濤;劉景濤;祖越;張貴強;武小明;梁新輝;李巍;周立輝;夏翠軍;李丹丹
• 申請（專利權）人: 中車唐山機車車輛有限公司
• 主分類號: G06F18/24
• 分類號: G06F18/24;G06F18/10;G06F18/2131
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 張一

1.一種牽引電機轉子斷條故障診斷方法，其特征在于，包括：

采集動車組牽引系統網側的電流信號；

將所述電流信號分解為預設數量的頻帶，對每個頻帶對應的信號進行信號重構，得到每個頻帶對應的重構信號，并對所述每個頻帶對應的重構信號分別進行快速傅氏變換，得到每個頻帶對應的快速傅氏變換頻譜圖；

獲取牽引電機轉子斷條在網側電流中的故障特征頻率的理論值；

在所述每個頻帶對應的重構信號中查詢與所述故障特征頻率的理論值匹配的故障特征頻率，得到查詢結果；

根據所述查詢結果確定所述牽引電機轉子斷條的故障；

所述在所述每個頻帶對應的重構信號中查詢與所述故障特征頻率的理論值匹配的故障特征頻率，得到查詢結果，包括：

確定以所述故障特征頻率的理論值為中心頻率的頻段內的最大頻率值；

確定當前快速傅氏變換頻譜圖中的基波頻率值；

計算所述最大頻率值與所述基波頻率值的比值，并檢測所述比值是否大于第一預設臨界值；

當所述比值大于所述第一預設臨界值時，確定所述最大頻率值為與所述故障特征頻率的理論值匹配的故障特征頻率，并確定所述最大頻率值的類型；

當所述比值不大于所述第一預設臨界值時，將當前的搜索對應的分解層次加1，并檢測新的分解層次是否達到第二預設臨界值；

若所述新的分解層次達到第二預設臨界值時，確定所述最大頻率值為與所述故障特征頻率的理論值匹配的故障特征頻率；

若所述新的分解層次未達到第二預設臨界值時，重新確定以所述故障特征頻率的理論值為中心頻率的頻段內的最大頻率值以及后續的步驟。

2.如權利要求1所述的牽引電機轉子斷條故障診斷方法，其特征在于，所述將所述電流信號分解為預設數量的頻帶，對每個頻帶對應的信號進行信號重構，得到每個頻帶對應的重構信號，包括：

對所述電流信號進行處理，消除所述電流信號中的基波頻率泄露對故障特征產生的影響，得到處理后的信號；

對所述處理后的信號分別進行小波包分解，得到分解后的每個頻帶對應的分解信號；

對所述每個頻帶對應的分解信號進行重構，得到每個頻帶對應的重構信號。

3.如權利要求2所述的牽引電機轉子斷條故障診斷方法，其特征在于，所述對所述電流信號進行處理，消除所述電流信號中的基波頻率泄露對故障特征產生的影響，得到處理后的信號，包括：

對所述電流信號進行希爾伯特變換，得到希爾伯特信號；

根據所述電流信號和所述希爾伯特信號，得到所述電流信號的包絡信號；

根據所述包絡信號，計算所述包絡信號的平均包絡信號；

消除所述包絡信號中的所述平均包絡信號，得到處理后的信號。

4.如權利要求3所述的牽引電機轉子斷條故障診斷方法，其特征在于，所述對所述電流信號進行希爾伯特變換，得到希爾伯特信號，包括：

根據，得到希爾伯特信號；

其中，表示所述希爾伯特信號，表示所述電流信號，表示所述電流信號對應的時間；

所述根據所述電流信號和所述希爾伯特信號，得到所述電流信號的包絡信號，包括：

根據得到所述電流信號的包絡信號；

其中，表示所述電流信號的包絡信號；

所述消除所述包絡信號中的所述平均包絡信號，得到處理后的信號，包括：

根據得到處理后的信號；

其中，表示處理后的信號，表示所述平均包絡信號。

5.如權利要求3所述的牽引電機轉子斷條故障診斷方法，其特征在于，所述對所述處理后的信號分別進行小波包分解，得到分解后的每個頻帶對應的分解信號，包括：

根據得到第層小波包分解的第2個子頻帶對應的第個系數和第個子頻帶對應的第個系數；

其中，表示第層小波包分解的第2個子頻帶的第個系數，表示第層小波包分解的第個子頻帶的第個系數，和分別表示小波包濾波器系數，表示第層小波包分解的第個子頻帶的第個系數，、、、分別為正整數。