[發(fā)明專利]電機(jī)故障診斷的方法、裝置及電機(jī)故障診斷系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111050552.X
• 申請(qǐng)日: 2021-09-08
• 公開（公告）號(hào): CN113777486A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚鵬;楊根科;楊曉鳳;王輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);上海電器科學(xué)研究所（集團(tuán)）有限公司;上海電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/34
• 分類號(hào): G01R31/34
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 榮穎佳

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電機(jī)故障診斷的方法、裝置及電機(jī)故障診斷系統(tǒng)，其中，在電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，獲取目標(biāo)磁通采樣組采集的至少一組目標(biāo)定子繞組對(duì)產(chǎn)生的磁通信號(hào)；該磁通信號(hào)包括第一目標(biāo)磁通傳感器采集的第一磁通信號(hào)和第二目標(biāo)磁通傳感器采集的第二磁通信號(hào)；提取磁通信號(hào)包括的第一磁通信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一磁通幅值和第二磁通信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二磁通幅值，得到磁通幅值組；將磁通幅值組輸入至多個(gè)不同的相關(guān)性模型中，得到每個(gè)相關(guān)性模型輸出的相關(guān)度值；基于多個(gè)相關(guān)度值確定至少一組目標(biāo)定子繞組對(duì)的故障診斷結(jié)果；實(shí)現(xiàn)了繞組故障的精準(zhǔn)定位，并能及時(shí)對(duì)故障繞組進(jìn)行維修，有效避免電機(jī)損壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電機(jī)故障診斷的方法、裝置及電機(jī)故障診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電機(jī)是一個(gè)集電磁、電氣、機(jī)械等眾多學(xué)科綜合于一體的設(shè)備，而且其應(yīng)用場(chǎng)合復(fù)雜，其故障的可控性和可測(cè)性受多種因素影響，易造成電機(jī)故障診斷的隨機(jī)性、模糊性和不確定性。據(jù)統(tǒng)計(jì)電機(jī)繞組短路、轉(zhuǎn)子斷條故障占電機(jī)放生的故障類型的比例超過(guò)50％。當(dāng)電機(jī)發(fā)生繞組短路故障時(shí)，多是由于繞組絕緣的退化，導(dǎo)致繞組內(nèi)部產(chǎn)生電弧，在幾個(gè)定子匝之間產(chǎn)生接觸。如果繞組短路故障不能及時(shí)處理，將會(huì)快速蔓延到其他繞組，導(dǎo)致電機(jī)絕緣更加快速老化，進(jìn)一步發(fā)展可使得相間短路或接地故障產(chǎn)生停機(jī)等重大事故。

大多數(shù)電機(jī)出現(xiàn)故障會(huì)使定子電流產(chǎn)生改變，目前電機(jī)匝間短路診斷一般采用電流測(cè)量方法，該方法主要通過(guò)檢測(cè)短路電流進(jìn)行頻譜分析，以檢測(cè)短路電流引起的三相電流的不平衡或頻譜，但有的場(chǎng)合短路電流不能直接進(jìn)行測(cè)量，而且在電機(jī)加載過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生其他諧波，從而對(duì)故障診斷產(chǎn)生干擾，同時(shí)該方法也無(wú)法準(zhǔn)確的判斷具體故障繞組。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電機(jī)故障診斷的方法、裝置及電機(jī)故障診斷系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確診斷出故障繞組是哪個(gè)，便于及時(shí)維修，有效避免電機(jī)損壞。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電機(jī)故障診斷的方法，其中，上述方法應(yīng)用于故障診斷系統(tǒng)的控制器，故障診斷系統(tǒng)還包括與控制器通訊連接的多個(gè)磁通采樣組，每個(gè)磁通采樣組包括同軸線對(duì)稱部署在定子繞組對(duì)所在位置定子上的第一磁通傳感器和第二磁通傳感器；該方法包括：將每個(gè)磁通采樣組分別作為目標(biāo)磁通采樣組，對(duì)于每個(gè)目標(biāo)磁通采樣組均執(zhí)行以下操作：在電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，獲取目標(biāo)磁通采樣組采集的至少一組目標(biāo)定子繞組對(duì)產(chǎn)生的磁通信號(hào)；其中，磁通信號(hào)包括第一目標(biāo)磁通傳感器采集的第一磁通信號(hào)和第二目標(biāo)磁通傳感器采集的第二磁通信號(hào)；提取磁通信號(hào)包括的第一磁通信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一磁通幅值和第二磁通信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二磁通幅值，得到磁通幅值組；將磁通幅值組輸入至多個(gè)不同的相關(guān)性模型中，得到每個(gè)相關(guān)性模型輸出的相關(guān)度值；其中，相關(guān)度值用于表征第一磁通信號(hào)和第二磁通信號(hào)的相關(guān)程度；基于多個(gè)相關(guān)度值確定至少一組目標(biāo)定子繞組對(duì)的故障診斷結(jié)果。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的一種可能的實(shí)施方式，其中，基于多個(gè)相關(guān)度值確定至少一組目標(biāo)定子繞組對(duì)的故障診斷結(jié)果的步驟，包括：基于多個(gè)相關(guān)度值計(jì)算故障值；判斷故障值是否在預(yù)設(shè)故障值范圍內(nèi)；如果是，確定故障診斷結(jié)果為至少一組目標(biāo)定子繞組對(duì)發(fā)生故障；如果否，確定故障診斷結(jié)果為至少一組目標(biāo)定子繞組對(duì)未發(fā)生故障。

結(jié)合第一方面的一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的二種可能的實(shí)施方式，其中，每個(gè)相關(guān)性模型配置有模型權(quán)重；基于多個(gè)相關(guān)度值計(jì)算故障值的步驟，包括：根據(jù)每個(gè)相關(guān)性模型輸出的相關(guān)度值和對(duì)應(yīng)的模型權(quán)重計(jì)算故障值。

結(jié)合第一方面的一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的三種可能的實(shí)施方式，其中，基于多個(gè)相關(guān)度值計(jì)算故障值的步驟，包括：將多個(gè)相關(guān)度值進(jìn)行均值計(jì)算或均方根值計(jì)算，得到故障值。

結(jié)合第一方面的一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的四種可能的實(shí)施方式，其中，在控制器中預(yù)先存儲(chǔ)有故障等級(jí)信息，其中，每個(gè)故障等級(jí)信息對(duì)應(yīng)有故障等級(jí)數(shù)值范圍；該方法還包括：基于故障值和各個(gè)故障等級(jí)數(shù)值范圍，確定故障值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)故障等級(jí)數(shù)值范圍；將目標(biāo)故障等級(jí)數(shù)值范圍對(duì)應(yīng)的故障等級(jí)信息確定為目標(biāo)定子繞組對(duì)的故障等級(jí)。