[发明专利]一种基于软启动电流特征的电机启动堵转故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于软启动电流特征的电机启动堵转故障诊断方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、在电机正常软启动时，以采样周期T_s为间隔对电机电流有效值进行采样，利用采样数据构造正常软启动阶段电流三维特征向量ψ_ref；

步骤二、在电机启动转堵检测时，同样以采样周期T_s为间隔对电机电流有效值I_soft(t)进行采样，利用采样数据构造检测阶段电流三维特征向量ψ；

步骤三、将检测阶段电流三维特征向量ψ与正常软启动阶段电流三维特征向量ψ_ref进行运算得到无量纲向量ψ_σ及ψ_σ的2范数||ψ_σ||₂；

步骤四、判断||ψ_σ||₂是否小于等于阈值θ，若是则认定电机启动堵转故障。

2.根据权利要求1所述的基于软启动电流特征的电机启动堵转故障诊断方法，其特征在于：步骤一中的正常软启动阶段电流三维特征向量ψ_ref的构建过程是以采样周期T_s为间隔开始对软启动电流有效值传感器进行采样，将第一次采样值标记为当前采样次数为k，令k＝1；

建立由M个元素构成的软启动电流数组其中i＝{k-M+1,k-M+2,…,k-1,k}，M为预先设定的大于2的正整数，k为当前采样次数；

应用冒泡法求解数组中的非零最大值元素满足：U∈{k-M+1,k-M+2,…,k-1,k}；

判断是否成立；如果是，则进入下一步；否则，返回上一步重新计算；

预设最大值滤波区间为正偶数P，并且满足：计算和

获取[(U+1)T_s,(U+N)T_s]时间内的电流有效值数据，组成数组计算数组平均值和峭度

根据数组平均值和峭度获得正常软启动阶段电流三维特征向量

3.根据权利要求2所述的基于软启动电流特征的电机启动堵转故障诊断方法，其特征在于：步骤二中检测阶段电流三维特征向量ψ的构建过程是以采样周期T_s为间隔开始对软启动电流有效值传感器进行采样，将第一次采样值标记为I_soft(1)；当前采样次数为k，令k＝1；

建立由M个元素构成的软启动电流数组{I_soft(i)}，其中i＝{k-M+1,k-M+2,…,k-1,k}，M为预先设定的大于2的正整数，k为当前采样次数；I_soft(i)|_i≤0＝0；

应用冒泡法求解数组{I_soft(i)}中的非零最大值元素I_soft(U)，满足：I_soft(U)＝max{I_soft(i)}＞0，U∈{k-M+1,k-M+2,…,k-1,k}；

判断是否成立；如果是，则进入下一步；否则，返回上一步重新计算；

预设最大值滤波区间为正偶数P，并且满足：计算和

获取[(U+1)T_s,(U+N)T_s]时间内的电流有效值数据，组成数组{I_soft(U+1),I_soft(U+2),…,I_soft(U+N)}，计算数组平均值和峭度

根据数组平均值和峭度构造软启动电流三维特征向量

4.根据权利要求1所述的基于软启动电流特征的电机启动堵转故障诊断方法，其特征在于：在电机正常软启动时，先判断电机运行工况是否发生改变，确认电机没有处于堵转非正常情况之后，再执行采样工作，控制器将软启动阻抗接入电机电源线，电机开始软启动。

5.根据权利要求1所述的基于软启动电流特征的电机启动堵转故障诊断方法，其特征在于：在电机启动转堵检测时，先将软启动阻抗接入电机电源线，保证堵转时电流始终处于安全范围。

6.根据权利要求1所述的基于软启动电流特征的电机启动堵转故障诊断方法，其特征在于：步骤六中，判断||ψ_σ||₂是否小于等于阈值θ，若不是，则电机处于正常软启动状态，判断软启动定时是否结束，如果是，则控制器短路电机电源线上软启动阻抗，水泵进入正常工作程序；否则，等待。