[發明專利]無接觸式電機定子鐵心片間短路故障檢測系統和方法

在審

• 申請號: 202011526890.1
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112649732A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 吳峻;張云洲;羅茹丹;李中秀;洪小波
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R31/08
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種無接觸式電機定子鐵心片間短路故障檢測系統，其特征在于，所述系統包括：磁場采集子系統、定位子系統、信號分析子系統及數據管理子系統；

所述磁場采集子系統包括：磁場傳感器；所述磁場傳感器固定在待測電機次級，用于測量所述待測電機定子表面的磁場變化，獲得所述待測電機定子表面的磁場信息；

所述定位子系統用于獲取所述磁場傳感器檢測所述磁場信息時所述磁場傳感器的絕對位置，確定位置信息；

所述信號分析子系統接收所述磁場信息和所述位置信息，將所述磁場信息與所述位置信息關聯后獲得磁場位置聯合信息，根據所述磁場位置聯合信息以及根據預設磁異常檢測算法確定所述待測電機定子鐵心片間短路故障的故障預警信息；

所述數據管理子系統用于保存所述磁場信息、所述位置信息、所述故障預警信息。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述磁場傳感器為霍爾傳感器陣列。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，當所述待測電機為旋轉電機時，所述霍爾傳感器陣列固定在所述旋轉電機的次級表面；當所述待測電機為直線電機時，所述霍爾傳感器陣列固定在所述直線電機的次級端部；

所述霍爾傳感器陣列用于在線測量所述旋轉電機的定子表面或所述直線電機的定子表面的磁場變化，獲得所述磁場信息。

4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，當所述待測電機為旋轉電機時，所述定位子系統包括角位移定位傳感器；當所述待測電機為直線電機時，所述定位子系統的功能由所述直線電機控制系統實現。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述信號分析子系統用于將所述磁場信息與所述位置信息關聯，得到磁場位置聯合信息；

根據所述磁場位置聯合信息，利用所述預設磁異常檢測算法，對單個所述磁場傳感器測得磁場信息的時域變化特性進行分析，以及對多個所述磁場傳感器測得磁場信息的相位變化特性進行分析，得到所述待測電機定子片間短路的故障預警信息。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括異常情況預警模塊；

所述異常情況預警模塊包括信號接收模塊和異常報警信號顯示模塊；

所述信號接收模塊接收所述信號分析子系統輸出的所述故障預警信息，并將異常信息記錄保存至所述數據管理子系統；

所述異常報警信號顯示模塊用于顯示所述故障預警信息。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述信號分析子系統還用于獲取當前時刻之前預定時間段內所述數據管理子系統存儲的歷史磁場信息、歷史位置信息以及歷史故障預警信息；

對所述歷史磁場信息、所述歷史位置信息和所述歷史故障預警信息進行跟蹤分析，得到所述待測電機的間歇故障的預警信息和漸發性故障的預警信息。

8.一種無接觸式電機定子鐵心片間短路故障檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取安裝在所述待測電機次級的磁場傳感器測量的電機定子的磁場信息；所述磁場信息為所述待測電機定子表面的磁場變化信息；

根據所述磁場傳感器測量所述磁場信息時所述磁場傳感器的絕對位置，確定位置信息；

將所述磁場信息和所述位置信息進行關聯，得到磁場位置聯合信息；

根據所述磁場位置聯合信息，利用預設磁異常檢測算法確定電機定子鐵心片間短路的故障預警信息。