[发明专利]一种感应电机转子气隙偏心检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种感应电机转子气隙偏心检测方法及装置，其中方法包括：确定滑窗的窗口长度和滑窗步长；设定周期辨识次数；基于滑窗按照滑窗步长依次滑动所对应的窗口长度内的感应电机的工作参数，运用感应电机转子气隙偏心故障模型和粒子群算法按序进行故障模型等效参数辨识，获取各次辨识的故障模型等效参数辨识值，直到所述故障模型等效参数辨识的次数达到周期辨识次数为止；以及基于各次辨识的故障模型等效参数辨识值获取感应电机转子气隙偏心的情况。本发明实施例提供的感应电机转子气隙偏心检测方案，能够有效检测感应电机转子气隙偏心故障，易于运用参数辨识方法将感应电机转子气隙偏心状态的特征辨识出来。

技术领域

本发明属于电机故障检测技术领域，具体涉及一种感应电机转子气隙偏心检测方法及装置。

背景技术

感应电机在转子刚度不足或者轴承磨损或者安装误差都可能会导致气隙偏心。感应电机气隙偏心会使气隙磁场发生畸变，电机各项性能指标恶化，严重时定子转子相檫，导致电机烧毁。因此，有必要对感应电机进行故障研究，探索故障诊断的有效渠道。参数辨识作为监测感应电机转子状态的一种重要方法，其关键技术是准确建立感应电机状态模型。当前对感应电机状态建模主要是将电机转子等效为三相处理，但将电机转子等效为三相处理的建模方法因不能准确描述感应电机转子气隙偏心状态，因此不适用于感应电机气隙偏心故障建模。

发明内容

为了解决感应电机转子气隙偏心故障有效检测的技术问题，本发明提出了一种感应电机转子气隙偏心检测方法及装置。

根据本发明实施例的第一个方面，一种感应电机转子气隙偏心检测方法，包括：

确定滑窗的窗口长度和滑窗步长；

设定周期辨识次数；

基于滑窗按照滑窗步长依次滑动所对应的窗口长度内的感应电机的工作参数，运用感应电机转子气隙偏心故障模型和粒子群算法按序进行故障模型等效参数辨识，获取各次辨识的故障模型等效参数辨识值，直到所述故障模型等效参数辨识的次数达到周期辨识次数为止；以及

基于各次辨识的故障模型等效参数辨识值获取感应电机转子气隙偏心的情况。

在某些实施例中，所述方法还包括：获取感应电机的工作参数；其中，所述感应电机的工作参数包括感应电机定子电压和定子电流；

所述基于滑窗按照滑窗步长依次滑动所对应的窗口长度内的感应电机的工作参数，运用感应电机转子气隙偏心故障模型和粒子群算法按序进行故障模型等效参数辨识，包括：基于滑窗按照滑窗步长依次滑动所对应的窗口长度内的感应电机的工作参数，在对所述感应电机的工作参数进行坐标变换后，运用感应电机转子气隙偏心故障模型和粒子群算法按序对坐标变换后的向量进行故障模型等效参数辨识；

其中，采用变换矩阵D_2×3进行所述坐标变换，变换矩阵D_2×3为：

其中，θ₁为同步电角度。

在某些实施例中，所述基于各次辨识的故障模型等效参数辨识值获取感应电机转子气隙偏心的情况，包括：基于各次辨识的故障模型等效参数辨识值，获取感应电机故障模型等效参数变化曲线；运用感应电机转子气隙偏心故障模型计算各次辨识对应的故障模型等效参数理论值，基于各次辨识对应的故障模型等效参数理论值，获取感应电机故障模型等效参数的参考曲线；以及基于感应电机故障模型等效参数变化曲线和对应的参考曲线，获取感应电机转子气隙偏心的情况。

在某些实施例中，所述方法还包括：运用正常模型计算等效参数正常值；

所述基于各次辨识的故障模型等效参数辨识值，获取感应电机故障模型等效参数变化曲线，包括：基于各次辨识的故障模型等效参数辨识值和等效参数正常值构建故障模型等效参数变化曲线；以及