[发明专利]永磁同步直线电机的退磁检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种永磁同步直线电机的退磁检测装置，其特征是：

针对待测直线电机(9)设置一检测直线电机(1)，所述待测直线电机(9)与检测直线电机(1)的导轨处在平行的位置上；所述待测直线电机(9)和检测直线电机(1)均为永磁同步直线电机；

在所述检测直线电机(1)的动子(3)上固定设置退磁检测装置(4)，所述退磁检测装置(4)是以高斯计探头(5)为探测器件，设置所述高斯计探头(5)处在待测直线电机(9)的空间气隙中；控制所述检测直线电机(1)的动子(3)的移动能够带动高斯计探头(5)在待测直线电机(9)的空间气隙中同步移动；

针对所述待测直线电机(9)的空间气隙，选定三个测点，第一测点(10)是所述待测直线电机(9)的空间气隙中心点，第二测点(11)是所述空间气隙中心点与待测直线电机(9)中上次级永磁体下表面之间的中心点位置；第三测点(12)是所述待测直线电机(9)的空间气隙中心点与待测直线电机(9)的下次级永磁体上表面之间的中心点位置；

首先利用高斯计探头(5)检测获得第一测点(10)位置的气隙磁密分布，根据所述第一测点气隙磁密分布判断待测直线电机(9)是否发生退磁故障；在判断待测直线电机(9)发生退磁故障后，利用高斯计探头(5)进一步检测分别获得第二测点(11)和第三测点(12)位置上的气隙磁密分布，针对各测点上的气隙磁密分布提取永磁体退磁故障特征，将不同故障类型的永磁体退磁故障特征建立故障样本，引用PNN分类算法对退磁故障进行分类定位，实现待测直线电机(9)的退磁检测。

2.根据权利要求1所述的永磁同步直线电机的退磁检测装置，其特征是：所述退磁检测装置(4)是以铝块(8)为基座，在铝块(8)上利用夹具(6)固定安装高斯计探头(5)，在所述高斯计探头(5)的前端带有标尺；所述铝块(8)是利用调节螺栓(7)固定安装在动子(3)的顶面，通过调整调节螺栓(7)能够调整高斯计探头(5)的高度。

3.利用权利要求1所述检测装置实现永磁同步直线电机退磁检测的方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1：取待测直线电机样机建立一个周期阵列故障样本

针对待测直线电机样机中一个周期阵列中的四块永磁体，以排列组合的形式设置永磁体故障，四块永磁体经排列组合共计有15种故障类型；利用所述检测装置进行检测分别获得15种故障类型下各测点的气隙磁密分布检测信号，根据所述气隙磁密分布检测信号提取永磁体退磁故障特征，将不同故障类型的永磁体退磁故障特征建立一个周期阵列故障样本；

所述提取永磁体退磁故障特征是指：将各测点上气隙磁密分布检测信号一一对应与各测点上正常情况下的气隙磁密分布信号作差，分别获得各测点上的故障信号，截取各测点的故障信号，并按第一测点、第二测点和第三测点的顺序合并各故障信号构成永磁体退磁故障特征α_i；α_i＝(fault_i1+fault_i2+fault_i3)，i＝1,2,3…，15，以i表征故障类型的编号；fault_i1为故障类型i的第一测点的故障信号；fault_i2为故障类型i的第二测点的故障信号；fault_i3为故障类型i的第三测点的故障信号；

步骤2：建立待测直线电机样机故障样本库

按步骤1的方法针对待测直线电机样机中所有周期阵列分别建立各周期阵列故障样本，以所述各周期阵列故障样本的集作为直线电机故障样本库α_ij；

α_ij＝(fault_ij1+fault_ij2+fault_ij3),i＝1,2,3...，15；j＝1,2,3,...,N

以i表征故障类型的编号；j表征待测直线电机样机的周期数；N为周期；

所述待测直线电机样机故障样本库是以故障特征量为行，周期数为列的一个故障样本矩阵；

步骤3、采用机器学习分类算法PNN算法，在所述待测直线电机样机故障样本库中选取一组包括有所有故障类型，并且已知故障类型的退磁故障数据作为PNN的训练集，完成PNN网络的训练；在所述待测直线电机样机故障样本库中随机选取一组退磁故障数据作为测试集，并将所述测试集输入完成训练的PNN网络，测试分类结果；

步骤4、利用所述检测装置针对所述待测直线电机(9)进行检测，分别获得三个测点的气隙磁密分布，针对各测点上的气隙磁密分布提取永磁体退磁故障特征，利用完成训练的PNN网络对于所述永磁体退磁故障特征进行分类，获得待测直线电机(9)的故障分类结果。