一种电机故障诊断方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电机故障诊断方法及装置，应用于电机技术领域，该方法在分别获取待诊断电机的各相定子电流的幅值和相角之后，基于各相定子电流的幅值，分别计算每一相定子电流的幅值不平衡度，同时，基于各相定子电流的相角，分别计算每一相定子电流的相角不平衡度。如果任一相定子电流的幅值不平衡度大于另外两相定子电流的幅值不平衡度以及预设幅值偏差阈值，且相角不平衡度大于另外两相定子电流的相角不平衡度以及预设相角偏差阈值，则判定满足该条件的定子电流所对应的定子绕组发生匝间短路。本方法根据三相定子电流的幅值和相角的变化情况即可实现匝间短路的故障诊断，在保证诊断结果准确的前提下，有助于降低诊断成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电机故障诊断方法及装置
本专利技术属于电机
，尤其涉及一种电机故障诊断方法及装置。
技术介绍
永磁同步电机因其体积小、运行效率高、功率密度大等特点，广泛应用于航空航天、车载机床等领域。但由于这些应用领域的运行环境较为恶劣，永磁同步电机的故障率较高。通过对永磁同步电机在实际运行中发生的故障进行统计分析可知，除去机械类的轴承故障外，永磁同步电机定子故障发生频率最高，而在定子故障中，定子匝间短路故障最为常见，对于电机使用寿命的影响也最大。因此，能否准确判断永磁同步电机是否发生定子匝间短路故障，具有重要的实际意义。现有技术中有很多匝间短路故障的诊断方法，比如电流三次谐波法、阶比分析法、小波变换法、经验模态分析法，以及基于神经网络的分析方法等，现有诊断方法虽然能够识别永磁同步电机是否发生匝间短路故障，以及具体是哪一相发生匝间短路，但是，这些诊断方法的诊断逻辑都非常复杂，运算量大，诊断效率较低，而且对应用相应算法的控制器的硬件要求高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电机故障诊断方法及装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机故障诊断方法，其特征在于，包括：/n分别获取待诊断电机的各相定子电流的幅值和相角；/n基于各相定子电流的幅值，分别计算每一相定子电流的幅值不平衡度，其中，所述幅值不平衡度用于表征定子电流幅值的偏差程度；/n基于各相定子电流的相角，分别计算每一相定子电流的相角不平衡度，其中，所述相角不平衡度用于表征定子电流相角的偏差程度；/n若任一相定子电流满足如下预设条件，判定满足所述预设条件的定子电流所对应的定子绕组发生匝间短路：/n幅值不平衡度大于另外两相定子电流的幅值不平衡度以及预设幅值偏差阈值；/n相角不平衡度大于另外两相定子电流的相角不平衡度以及预设相角偏差阈值。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机故障诊断方法，其特征在于，包括：
分别获取待诊断电机的各相定子电流的幅值和相角；
基于各相定子电流的幅值，分别计算每一相定子电流的幅值不平衡度，其中，所述幅值不平衡度用于表征定子电流幅值的偏差程度；
基于各相定子电流的相角，分别计算每一相定子电流的相角不平衡度，其中，所述相角不平衡度用于表征定子电流相角的偏差程度；
若任一相定子电流满足如下预设条件，判定满足所述预设条件的定子电流所对应的定子绕组发生匝间短路：
幅值不平衡度大于另外两相定子电流的幅值不平衡度以及预设幅值偏差阈值；
相角不平衡度大于另外两相定子电流的相角不平衡度以及预设相角偏差阈值。


2.根据权利要求1所述的电机故障诊断方法，其特征在于，所述基于各相定子电流的幅值，分别计算每一相定子电流的幅值不平衡度，包括：
计算三相定子电流的幅值的平均值，得到幅值基准值；
计算A相定子电流的幅值与B相定子电流的幅值的差值，得到A相幅值差，并将所述A相幅值差的绝对值与所述幅值基准值的比值，作为所述A相定子电流的幅值不平衡度；
计算B相定子电流的幅值与C相定子电流的幅值的差值，得到B相幅值差，并将所述B相幅值差的绝对值与所述幅值基准值的比值，作为所述B相定子电流的幅值不平衡度；
计算C相定子电流的幅值与A相定子电流的幅值的差值，得到C相幅值差，并将所述C相幅值差的绝对值与所述幅值基准值的比值，作为所述C相定子电流的幅值不平衡度。


3.根据权利要求1所述的电机故障诊断方法，其特征在于，所述基于各相定子电流的相角，分别计算每一相定子电流的相角不平衡度，包括：
基于各相定子电流的相角，分别计算任意两相定子电流之间的相位差，得到A相-B相相位差、B相-C相相位差，以及C相-A相相位差；
将所述A相-B相相位差与标准相位差的比值，作为A相定子电流的相角不平衡度；
将所述B相-C相相位差与所述标准相位差的比值，作为B相定子电流的相角不平衡度；
将所述C相-A相相位差与所述标准相位差的比值，作为C相定子电流的相角不平衡度；
其中，所述标准相位差为120°。


4.根据权利要求1所述的电机故障诊断方法，其特征在于，所述分别获取待诊断电机的各相定子电流的幅值和相角，包括：
针对待诊断电机的每一相定子电流，执行如下操作：
按预设采样频率获取预设数量的定子电流值；
基于所述预设数量的定子电流值进行FFT变换，得到该相定子电流对应的幅值和相角。


5.根据权利要求4所述的电机故障诊断方法，其特征在于，在应用于电机控制器的情况下，所述预设数量基于如下公式确定：



其中，fs表示所述预设采样频率；
fmin表示与定子电流同步采集到外界干扰信号的最小频率值；
ppm表示预设诊断精度；
N表示所述预设数量；
Omax表示所述电机控制器的最大可用硬件资源；
O(1)表示所述预设数量为1时，所述电机故障诊断方法占用所述电机控制器的硬件资源。


6.根据权利要求4所述的电机故障诊断方法，其特征在于，所述基于所述预设数量的定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萌萌，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11