[发明专利]异步电动机故障检测装置及方法

权利要求书

1.一种故障检测装置，其用于对电动机的初步故障进行检测，该故障检测装置包括：

电压采集仪器，其用于对电动机的电压信号进行采集；

电流采集仪器，其用于对电动机的电流信号进行采集；

信号采集系统和故障分析处理系统，其特征在于：

所述电压采集仪器和电流采集仪器与该信号采集系统相连接，该信号采集系统将采集的电压信号和电流信号处理后传送到故障分析处理系统，该故障分析处理系统对由信号采集系统传送来的数据进行计算、分析和处理进而获得异步电动机的状态信息。

2.如权利要求1所述的故障检测装置，其特征在于：所述电压采集仪器为电压变换器，所述电流采集仪器为钳形电流表。

3.如权利要求2所述的故障检测装置，其特征在于：所述信号采集系统包括CPLD控制器、光电隔离与保护电路、AD转换器和USB接口。

4.如权利要求3所述的故障检测装置，其特征在于：所述故障分析处理系统为包含初发故障检测软件的单片机或配置有ARM处理器的核心电路板。

5.如权利要求4所述的故障检测装置，其特征在于：所述信号采集系统将由电压采集仪器和电流采集仪器输入的模拟信号转换为数字信号从USB接口输出到故障分析处理系统。

6.一种故障检测方法，其用于对电动机的故障进行检测，采用如权利要求1-5中任一项所述的故障检测装置，其特征在于；对电动机的电压和电流测量，根据测量结果获得匝间短路故障、转子断条与轴承故障的故障指数。

7.如权利要求6所述的故障检测方法，其特征在于：通过应用BP神经网络估计正常电机的定子负序导纳平均值，计算当前定子负序导纳平均值，将估计值和故障分析处理系统的数据对比，判断是否存在匝间短路故障。

8.如权利要求7所述的故障检测方法，其特征在于：通过连续细化傅立叶变换精确确定定子电流基波频率f₁及定子电流基波分量精确解析表达式，BP神经网络确定定子电压、定子电流、输入功率与电机转差率之间的映射关系，自适应滤波提取定子电流(1-2s)f₁边频分量作为转子断条故障特征，判断检测转子断条故障。

9.如权利要求6-8中任一项所述的故障检测方法，其特征在于：通过连续细化傅立叶变换、自适应滤波、转子齿槽转差率估计、检测阈值自整定技术有机结合，对轴承故障进行检测，并给出故障指数。

10.如权利要求10所述的故障检测方法，其特征在于；对三相异步电动机转子断条与定子绕组匝间短路故障进行联合检测以避免误判。