[发明专利]一种永磁同步电机退磁故障诊断方法有效
申请号: | 201811164889.1 | 申请日: | 2018-10-07 |
公开(公告)号: | CN109239599B | 公开(公告)日: | 2020-09-22 |
发明(设计)人: | 高彩霞;吕珂;封海潮;聂言杰;司纪凯;李应生;朱瑞卿;许胜军 | 申请(专利权)人: | 河南理工大学;郑州润华智能设备有限公司 |
主分类号: | G01R31/34 | 分类号: | G01R31/34 |
代理公司: | 焦作市科彤知识产权代理事务所(普通合伙) 41133 | 代理人: | 何贯通 |
地址: | 454000 河南*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | 本申请公开了一种永磁同步电机退磁故障诊断方法,该方法通过进行不同类型的退磁故障实验建立样本库,提取线圈元件的反电势,求取退磁故障后的反电势及健康状态下的反电势残差量作为故障特征量,同时通过相关公式转换建立退磁故障特征量样本库和能量区间库。实时获取线圈反电势信号,根据反电势残差信号的大小,利用相关系数法分析实测的故障特征量与查找表中各故障特征量的相关性,通过反电势残差信号能量的大小,同时结合相关系数的分析结果可以诊断退磁故障以及退磁程度,同时可以区分均匀退磁和局部退磁,并且在电机发生局部退磁故障时能进行快速、准确的故障磁极的定位,有效提高诊断永磁同步电机退磁故障的精确性。 | ||
搜索关键词: | 一种 永磁 同步电机 退磁 故障诊断 方法 | ||
【主权项】:
1.一种永磁同步电机退磁故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)建立样本电机退磁故障特征量样本库选取与待诊断电机相同的电机作为样本电机,对样本电机磁极依次进行编号(编号依次为1,2,3…n,n为正整数),指定样本电机定子上的任意一个线圈元件作为探测线圈,截取样本电机稳定运行的一个旋转周期的健康状态时线圈反电势及各个编号磁极单个退磁时的线圈反电势e1,e2,…,en,将各个编号磁极退磁时的线圈反电势依次与健康状态的线圈反电势作差处理,得到各个编号永磁体退磁时线圈反电势残差信号a1,a2,…,an,对其进行了归一化处理,得到归一化后故障特征量b1,b2,…,bn,并存于退磁故障特征量样本库;步骤(2)建立样本电机不同退磁磁极个数的线圈反电势残差信号能量区间库获取不同退磁磁极个数的线圈反电势残差信号,利用公式(2)计算其能量EJ,并建立不同退磁磁极个数的线圈反电势残差信号对应的能量区间库; (2)式中: 表示是电机稳定运行的一个旋转周期采样点个数,表示为第几个采样点,表示退磁磁极个数为时线圈反电势残差信号第个采样点的值;步骤(3)指定待诊断电机上与样本电机相同位置的线圈作为探测线圈,获取待诊断电机的线圈反电势,将其与健康状态下线圈反电势作差处理得到线圈反电势残差,然后对进行归一化处理得到归一化后的线圈反电势残差;步骤(4)当所述归一化后的线圈反电势残差大于设定阈值A时,则待诊断电机发生退磁故障,否则没有发生退磁故障;步骤(5)利用公式(3)计算归一化后的线圈反电势残差与故障样本库特征量b1,b2,…,bn之间的相关性系数k1,k2,…,kn,如果k1,k2,…,kn之间的差值最大不超过设定阈值B,则认为待诊断电机发生均匀退磁故障,否则发生了局部退磁故障; (3)式中:是归一化后的线圈反电势残差和故障样本库特征量bi(i=1,2,…,n)的协方差,分别为归一化后的线圈反电势残差和故障样本库特征量bi(i=1,2,…,n)的方差;步骤(6)如果待诊断电机发生了均匀退磁故障,根据所述线圈反电势残差的幅值大小来识别均匀退磁的程度;步骤(7)如果待诊断电机发生了局部退磁故障,利用公式(2)计算线圈反电势残差信号的能量,根据能量区间库来确定退磁磁极个数;步骤(8)将步骤(5)计算的相关系数k1,k2,…,kn从大到小进行排列,根据步骤(7)确定的退磁磁极个数,相关系数为前的编号所对应的磁极即为发生退磁故障的磁极;步骤(9)根据步骤(3)获取的的幅值大小来识别局部退磁的程度。
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