[發明專利]基于電流特征的離合器失效檢測方法、系統、設備及介質

有效

• 申請號: 202110714936.0
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113358348B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 張和順;馬峰;黃曉偉
• 申請（專利權）人: 西安西電高壓開關操動機構有限責任公司;中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01M13/022
• 分類號: G01M13/022;G01R31/34;G01R19/25
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發明提供了基于電流特征的離合器失效檢測方法、系統、設備及介質，對被測電機進行電流檢測，通過利用霍爾電流傳感器對被測電機進行電流檢測，并輸出電壓信號，通過數據采集裝置對所輸出的電壓信號進行采集并輸入至控制器內進行數據處理；將電機電流特征與離合器制動性能進行特征關聯，在控制器的數據處理中通過波形擬合算法，得到離合器制動性能數據。通過檢測電機電流的方式獲取離合器制動性能，實現了離合器制動效果的在線檢測，在通過檢測電機電流中通過控制器的數據處理實現了利用電機電流獲取棘輪傳動齒數，通過檢測電機電流實現了電機電流反應棘輪的受力狀況，有效反應出大小棘爪的受力特征，最后可以有效監控棘輪棘爪轉動的異常情況。

技術領域

本發明涉及離合器制動信息獲取技術領域，具體為基于電流特征的離合器失效檢測方法、系統、設備及介質。

背景技術

40.5到252KV電壓等級大量使用彈簧操動機構，該彈簧機構大多都使用到了具備單向制動的離合器。離合器在操動機構的工作中起到重要作用，其性能下降直接關系到機構壽命。目前監測離合器性能下降的方法大多依靠人工目視，并且要停止機構的正常試驗，實際執行起來很不方便。本方案試圖在不停止機構正常試驗的前提下，獲取離合器制動性能數據。

離合器制動性能的監測有好多方法，但是在開關行業，操動機構離合器的制動性能監測極為少見，目前人為通過肉眼觀察零件位置，來判斷離合器的制動性能，不能實現自動化的測量和分析需求。

現有技術方案借助人為肉眼觀察，存在對人嚴重依賴，觀察時又需要讓操動機構停留在確定的合閘未儲能狀態，數出棘輪圓周上的齒超越過棘爪頭部的齒數，在離合器制動性能好時，該齒數就會多大約4～6齒，隨著操動機構離合器制動性能的下降，該齒數會逐漸變少，最終達到1個齒。

發明內容

針對現有技術中對離合器制動性能數據采用人工手段進行數據獲取存在信息獲取中存在誤差的問題，不能實現自動化的測量和分析需求，本發明提供基于電流特征的離合器失效檢測方法、系統、設備及介質，采用計算機配傳感器、數據采集卡和分析軟件。通過操動機構上電機工作電流的采集，數據分析獲取到離合器的制動性能數據。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種基于電流特征的離合器失效檢測方法，包括如下步驟：

步驟1，在操動機構上選取被測儲能電機；

步驟2，被測儲能電機的導線穿過霍爾電流傳感器的中心孔進行電流特征的波形檢測，并輸出電壓信號；

步驟3，將步驟2中輸出的電壓信號通過數據采集裝置進行數據采集，并輸入至控制器內進行數據處理；

步驟4，通過數據處理獲取操動機構上一次棘輪停止的位置，并通過操動機構上一次棘輪停止的位置判斷離合器的制動效果。

優選的，步驟2中，霍爾電流傳感器的電流采用-50A～50A，輸出感應的電壓為0V～10V。

優選的，步驟3中，數據采集裝置的電壓輸入端與霍爾電流傳感器的電壓輸出端連接，其中數據采集裝置的電壓輸入端的電壓為0V～10V。

優選的，步驟3中，數據采集裝置內設有采集卡，電壓信號輸入至采集卡經采集卡的A/D模數轉換后輸入至控制器內。

優選的，步驟4中，通過數據處理的結果判斷離合器制動效果的方法如下：

S1，采集原始數據，并對原始數據進行峰值點擬合、濾波、提取交流成分；

S2，并將所提取的交流成分上升沿轉為方波，并記錄方波數；

S3并通過波形擬合算法計算棘輪外露齒數，獲取操動機構上一次棘輪停止的位置，通過停止位置來判斷離合器的制動效果。

進一步的，S3中，棘輪外露齒數的計算公式如下：