[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

本發明適用于交通運輸技術領域，提供了一種牽引電機轉子斷條故障診斷方法及裝置，該方法包括：采集動車組牽引系統網側的電流信號；將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；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；在每個頻帶對應的重構信號中查詢與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；根據查詢結果確定牽引電機轉子斷條的故障，從而可以完全脫離人工的參與，實現列車在運行狀態下牽引電機轉子斷條的故障診斷，提高故障診斷效率和故障診斷準確度。

技術領域

本發明屬于交通運輸技術領域，尤其涉及一種牽引電機轉子斷條故障診斷方法及裝置。

背景技術

我國鐵路建設迅速發展，列車的運營安全備受關注。牽引電機作為動車組牽引傳動系統中的核心部件之一，為列車提供動力，一旦出現故障，將影響列車的運行安全。電機轉子斷條是牽引電機常見的故障類型之一，如不能及時發現并妥善處置，斷條的斷裂可能引起相鄰導條連續斷裂，斷裂的導條在高速運轉的情況下和定子繞組可能產生劃擦，造成掃膛故障。

目前，最常用的牽引電機轉子斷條故障診斷方法為頻域分析法，一般采集定子電流信號進行頻域分析。然而，由于牽引電機的結構和運行環境特殊，電網電壓不平衡、電壓型變流器諧波等都對牽引電機定子電流產生影響，使得定子電流頻譜較為復雜，導致常見的定子電流頻譜分析方法難以有效進行牽引電機故障診斷。故障后的電機轉子在每相定子電流中所產生的故障特征值存在差異，會對故障閾值的選取造成困難，且傳統的頻譜分析法中主要是人通過觀察頻譜圖中故障特征頻率處有無譜峰來診斷故障，導致故障檢測效率低，且容易出錯。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種牽引電機轉子斷條故障診斷方法及裝置，旨在解決現有技術中難以有效進行牽引電機轉子斷條故障診斷、診斷效率低且容易出錯的問題。

為實現上述目的，本發明實施例的第一方面提供了一種牽引電機轉子斷條故障診斷方法，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；

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。

作為本申請另一實施例，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信號進行重構，得到每個頻帶對應的重構信號。

作為本申請另一實施例，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。

作為本申請另一實施例，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：