[发明专利]与电机联接的机械传动系的状况监测

权利要求书

1. 一种监测机械传动系的健康的方法，所述方法包括：

从与所述机械传动系联接的电机的至少一个相获得电压和电流信号；

基于所获得的电压和电流信号，将具有非正弦磁通分布的所述电机表示为多个谐波阶次正弦分布虚拟电机的组合；

确定与所述正弦分布虚拟电机的一个或多个组合相关联的转矩曲线或频谱；

基于所述转矩曲线或频谱，检测所述机械传动系中异常的存在。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将所述转矩曲线与基于所述机械传动系的一个或多个构件中的故障的一组预期转矩曲线进行比较，从而检测所述异常。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确定与基本正弦分布虚拟电机相关联的第一转矩曲线；

确定与二阶谐波正弦分布虚拟电机相关联的第二转矩曲线；

确定与后续谐波阶次正弦分布虚拟电机相关联的多个后续转矩曲线；以及

将所述第一转矩曲线、所述第二转矩曲线以及所述后续转矩曲线组合，以准确地产生所述转矩曲线。

4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，组合还包括：将适当的增益和相位因子乘以与所述基本、二阶和后续更高阶谐波正弦分布虚拟电机对应的所述第一转矩曲线、所述第二转矩曲线和所述后续转矩曲线。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电机中的非正弦磁通分布是由于插槽、齿部中的非理想绕组分布、凸极、连接至所述电机的定子终端的不平衡功率供应或负载阻抗、或者所述电机中的任何几何不规则引起的。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电机中的非正弦磁通分布是由于由连接至所述电机的所述机械传动系施加的脉动而引起的。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械传动系包括与所述机械传动系的一个或多个构件中的故障相关联的多个频率分量和多个周期。

8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述多个周期和所述多个频率分量，检测所述机械传动系中的异常。

9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述频率分量使用所述机械传动系的一个或多个构件中的故障的所述多个周期的信息来计算。

10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，检测所述机械传动系中异常的存在的方法还包括：

从所述转矩曲线估计频谱；

确定所述转矩频谱中的所述多个频率分量的幅度和相位；以及

将所述频谱与健康传动系的预期频谱相比较，以确定所述异常。

11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述转矩频谱中的所述多个频率分量的幅度指示所述机械传动系的异常的严重程度。

12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述转矩频谱中的所述多个频率分量的相位指示所述机械传动系的异常的位置。

13. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，检测所述异常还包括通过所述转矩频谱的适当滤波而及时获取频率分量。

14. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括确定所述谐波阶次正弦分布虚拟电机中的每一个的对应角速度。

15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：基于输入功率和所述谐波阶次正弦分布虚拟电机的对应角速度，确定所述机械传动系中的异常。

16. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括测量所述电机的多个机器参数，其中所述机器参数包括定子电感、定子电阻和漏电感。