基于机器视觉的异步电机转子断条故障识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的异步电机转子断条故障识别方法。首先测取三相定子电流瞬时信号，利用Park矢量法对电流信号进行分析，获得Park矢量轨迹图；然后利用方向梯度直方图方法提取出Park矢量轨迹的图像特征，形成特征向量；最后将提取出的特征向量输入到电机故障分类支持向量机(SVM)模型中，得到电机故障的识别结果。本发明专利技术不仅可准确识别出转子断条故障，而且解决了人工识别电机转子断条故障的问题。

Machine vision based fault identification method for rotor bar breaking of asynchronous motor

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的异步电机转子断条故障识别方法
本专利技术涉及一种基于机器视觉的异步电机转子断条故障识别方法，属于电机故障诊断领域。
技术介绍
异步电机具有很多优点，如结构简单、寿命长和制作成本低等，所以异步电机的应用范围十分广泛。但电机运行环境比较恶劣（频繁启动、过载运行、机械应力以及过大的热应力），易出现转子断条故障，断条故障的发生率约占电机全部故障的10%。转子断条故障是渐进性故障，断条位置的相邻导条与端环连接处的热应力明显增大，继而容易造成邻近导条的相继断裂，而后逐渐发展至电机出力下降甚至停机，因此对电机转子断条故障进行检测尤为重要。异步电机转子发生断条故障时，会在定子电流中产生频率为(1±2ks)f1的附加电流分量（其中，k=1,2,3…，s表示电机的转差率，f1为供电电源的频率），此电流分量可作为断条故障的特征量，依据该特征，目前已提出许多检测方法，如快速傅里叶方法、Hilbert模量方法和瞬时功率法等。除上述方法频谱分析法外，Park矢量法也可用于检测转子断条故障，其特点是将电流中的故障特征以图形的方式表现出来。上述检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的异步电机转子断条故障识别方法，其特征是，首先测取三相定子电流瞬时信号，利用Park矢量法对电流信号进行分析，获得Park矢量轨迹图；然后利用方向梯度直方图方法提取出Park矢量轨迹的图像特征，形成特征向量；最后将提取出的特征向量输入到电机故障分类支持向量机(SVM)模型中，得到电机故障的识别结果，该方法具体步骤如下：/n步骤一：采集三相定子电流瞬时信号；/n步骤二：利用Park矢量法对电流信号进行分析得到Park矢量轨迹图，Park矢量法是将电机定子电流从(A, B, C)三相静止坐标系转换到(D, Q)两相静止坐标中，其中相应坐标上的电流分量

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的异步电机转子断条故障识别方法，其特征是，首先测取三相定子电流瞬时信号，利用Park矢量法对电流信号进行分析，获得Park矢量轨迹图；然后利用方向梯度直方图方法提取出Park矢量轨迹的图像特征，形成特征向量；最后将提取出的特征向量输入到电机故障分类支持向量机(SVM)模型中，得到电机故障的识别结果，该方法具体步骤如下：
步骤一：采集三相定子电流瞬时信号；
步骤二：利用Park矢量法对电流信号进行分析得到Park矢量轨迹图，Park矢量法是将电机定子电流从(A,B,C)三相静止坐标系转换到(D,Q)两相静止坐标中，其中相应坐标上的电流分量iD和iQ构成一个Park矢量，随着时间的推移，在DQ坐标系中形成Park矢量轨迹，iD和iQ与定子三相电流(iA,iB,iC)之间的转换关系为：



步骤三：利用方向梯度直方图方法提取出Park矢量轨迹的图像特征，形成特征向量，输入电机故障分类支持向量机(SVM)模型，得到Park矢量轨迹的识别结果。


2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的异步电机转子断条故障识别方法，其特征是，步骤三中识别Park矢量轨迹的具体步骤为：
步骤一：选取一部分Park矢量轨迹作为训练样本，利用方向梯度直方图方法提取出图像特征形成特征向量；
步骤二：利用步骤一提取出的特征向量训练支持向量机得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：王攀攀，张阳，徐泽涵，高利强，童志刚，卢俊结，许浩，孙绍峰，高志宇，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32