[發(fā)明專利]一種匝間短路電機定子繞組故障匝數(shù)的判斷方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110356253.2 | 申請日： | 2021-04-01 |
| 公開（公告）號： | CN113093052A | 公開（公告）日： | 2021-07-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 謝穎;李道璐;蔡蔚;陳鵬 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱理工大學(xué) |
| 主分類號： | G01R31/52 | 分類號： | G01R31/52;G01R31/72;G01R31/34;G06F30/20 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109 | 代理人： | 于歌 |
| 地址： | 150080 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 短路 電機 定子 繞組 故障 判斷 方法 | ||
一種匝間短路電機定子繞組故障匝數(shù)的判斷方法，涉及電機領(lǐng)域。本發(fā)明是為了在檢測匝間短路的同時，還能夠診斷出故障匝數(shù)。本發(fā)明所述的一種匝間短路電機定子繞組故障匝數(shù)的判斷方法，利用灰內(nèi)涵序列，打破了傳統(tǒng)鄧氏關(guān)聯(lián)度局部控制整體的局限，提高了電機故障判別準(zhǔn)確度；小區(qū)間定位法，大大縮小了計算量，提高電機診斷速度，為電機的運行、檢修、容錯提供了理論依據(jù)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電機領(lǐng)域，尤其涉及電機匝間短路故障的檢測技術(shù)。
背景技術(shù)
匝間短路故障是電機中比較常見的故障，傳統(tǒng)的匝間短路故障的診斷方法是信號處理法，這種方法雖然能夠很好的檢測出匝間短路故障的存在，但卻無法準(zhǔn)確檢測出其故障程度。實踐表明，輕微的匝間短路故障對電機的運行影響不大，但是一旦故障擴大，將會產(chǎn)生較大的渦流，大大降低電機的運行效率，甚至造成更為嚴(yán)重的相間短路和對地短路，對電機造成無法逆轉(zhuǎn)的損害。因此，如果能夠在檢測匝間短路的同時，準(zhǔn)確地診斷出故障程度，對電機的運行、檢修、容錯有著重要的現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了在檢測匝間短路的同時，還能夠診斷出故障匝數(shù)，現(xiàn)提供一種匝間短路電機定子繞組故障匝數(shù)的判斷方法。
一種匝間短路電機定子繞組故障匝數(shù)的判斷方法，包括以下步驟：
初始化：建立電機模型，該電機模型中定子繞組總匝數(shù)為N，
步驟一：在故障匝數(shù)區(qū)間內(nèi)均勻選取m個故障匝數(shù)點，其中，2≤m≤Nk，Nk為故障匝數(shù)區(qū)間內(nèi)故障匝數(shù)點的總數(shù)，初始故障匝數(shù)區(qū)間為[0,N]，
步驟二：分別將m個故障匝數(shù)點對應(yīng)的故障匝數(shù)置于電機模型中，采集每個故障匝數(shù)點對應(yīng)的特征信號作為一組標(biāo)準(zhǔn)特征參數(shù)，利用m組標(biāo)準(zhǔn)特征參數(shù)構(gòu)建m組標(biāo)準(zhǔn)灰內(nèi)涵序列，將m組標(biāo)準(zhǔn)灰內(nèi)涵序列構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，所述特征信號中包括：電信號、磁信號和振動信號，
步驟三：分別采集被測故障電機的特征信號作為被測特征參數(shù)，利用被測特征參數(shù)構(gòu)建被測灰內(nèi)涵序列，
步驟四：將被測灰內(nèi)涵序列與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的每一組標(biāo)準(zhǔn)灰內(nèi)涵序列進行關(guān)聯(lián)度計算，并將獲得的m組關(guān)聯(lián)度由大到小進行排序，
步驟五：將第一關(guān)聯(lián)度和第二關(guān)聯(lián)度對應(yīng)的故障匝數(shù)作為區(qū)間端點，構(gòu)成第一重區(qū)間，
步驟六：判斷第一重區(qū)間內(nèi)的故障匝數(shù)點總數(shù)是否大于2，是則執(zhí)行步驟七，否則將第一關(guān)聯(lián)度對應(yīng)的故障匝數(shù)作為被測電機定子繞組的故障匝數(shù)，
步驟七：將第一關(guān)聯(lián)度對應(yīng)的故障匝數(shù)和第一重區(qū)間的中點作為區(qū)間端點，構(gòu)成第二重區(qū)間，
步驟八：判斷第二重區(qū)間內(nèi)的故障匝數(shù)點總數(shù)是否大于2，是則將第二重區(qū)間替換為故障匝數(shù)區(qū)間，然后返回步驟一，否則執(zhí)行步驟九，
步驟九：計算第一重區(qū)間中點對應(yīng)的灰內(nèi)涵序列，將該灰內(nèi)涵序列與將被測灰內(nèi)涵序列進行關(guān)聯(lián)度計算，獲得中間關(guān)聯(lián)度，
步驟十：判斷中間關(guān)聯(lián)度是否大于第一關(guān)聯(lián)度，是則將中間關(guān)聯(lián)度對應(yīng)的故障匝數(shù)作為被測電機定子繞組的故障匝數(shù)，否則將第一關(guān)聯(lián)度對應(yīng)的故障匝數(shù)作為被測電機定子繞組的故障匝數(shù)。
進一步的，上述利用m組標(biāo)準(zhǔn)特征參數(shù)構(gòu)建m組標(biāo)準(zhǔn)灰內(nèi)涵序列的具體方法為：
設(shè)行為序列：
其中，Xi為第i個故障匝數(shù)點對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)特征參數(shù)，xi(1),xi(2),…,xi(n)為第i組標(biāo)準(zhǔn)特征參數(shù)中的特征信號，
根據(jù)下式構(gòu)建xi(k)在Xi所有特征信號平均值中的占比yi(k)：
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