[发明专利]一种非侵入式异步电动机初发故障检测方法及系统

说明书

本发明公开了仪器仪表技术领域的一种非侵入式异步电动机初发故障检测方法及系统，旨在解决现有技术中异步电动机转子故障检测种类单一、检测算法单一、检测过程和结果不能进行远程监控的技术问题。所述方法包括如下步骤：采集获取本地电动机定子的电压或／和电流信号，并传输至云端服务器；利用不少于两种检测算法对所述电压或／和电流信号进行检测运算，获取电动机故障识别结果，所述检测算法包括快速傅里叶变换、希尔伯特变换、PARK矢量算法中的至少任两项，所述电动机故障包括电动机转子故障。

技术领域

本发明涉及一种非侵入式异步电动机初发故障检测方法及系统，属于仪器仪表技术领域。

背景技术

异步电动机因其具有结构简单、使用寿命长、成本低廉等优点，在国民经济领域中得到了广泛应用。在各种电气传动系统中，有90%左右采用异步电动机驱动；在电网总负载中，异步电动机占了60%左右。但由于实际运行过程中客观存在的负载过重、频繁启动和制动、机械应力和热应力过大等恶劣工况，以及电动机转子自身固有缺陷，容易出现偏心、断条或端环开裂等故障，不仅会造成巨大的经济损失，严重时还会危及人身安全。因此，对异步电动机进行早期的转子故障检测，及时排除故障，具有重要意义。

传统的异步电动机转子故障检测装置主要存在如下不足：（1）检测算法单一，不便于比较和分析，且仅适用于特定工况；（2）单一检测算法所能检测到的故障类型比较单一，尤其是不能实现初发故障的检测，导致检测精度低下；（3）检测系统的操作过程以及检测结果不能进行远程监控，需要现场人员进行操作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，以解决现有技术中异步电动机转子故障检测种类单一、检测算法单一的技术问题。

本发明提供了一种非侵入式异步电动机初发故障检测方法，包括如下步骤：

采集获取本地电动机定子的电压或／和电流信号，并传输至云端服务器；

利用不少于两种检测算法对所述电压或／和电流信号进行检测运算，获取电动机故障识别结果，所述检测算法包括快速傅里叶变换、希尔伯特变换、PARK矢量算法中的至少任两项，所述电动机故障包括电动机转子故障。

优选地，采集获取本地电动机定子的电压或／和电流信号，还包括：对所述电压或／和电流信号进行转换和滤波。

优选地，还包括：将所述故障识别结果反馈至本地用户端。

为达到上述目的，本发明还提供了一种非侵入式异步电动机初发故障检测系统，包括数据采集模块、信号处理模块、故障分析模块、无线通信模块，所述数据采集模块和信号处理模块部署于本地且彼此电性连接，所述故障分析模块部署于云端服务器且集成有检测算法，所述检测算法包括快速傅里叶变换、希尔伯特变换、PARK矢量算法中的至少任两项，数据采集模块通过无线通信模块与故障分析模块无线连接，所述无线通信模块包括4G路由模块。

优选地，所述数据采集模块包括电流传感器、电压传感器、数据采集卡，所述数据采集卡通过电流传感器或／和电压传感器采集获取本地电动机定子的电压或／和电流信号；所述电流传感器包括电流钳，所述电压传感器包括霍尔传感器。

优选地，所述信号处理模块包括信号调理电路，信号调理电路的输入端分别与电流传感器和电压传感器的输出端电性连接，信号调理电路的输出端与数据采集卡的输入端电性连接。

优选地，所述信号处理模块还包括低纹波线性电源模块，所述低纹波线性电源模块与电流传感器、电压传感器和信号调理电路电性连接。

优选地，所述故障分析模块包括上位机软件操作系统。

优选地，所述4G路由模块为导轨式4G无线路由器。