一种启动马达高强度换向器寿命预测方法技术

本发明专利技术涉及换向器寿命预测技术领域，具体涉及一种启动马达高强度换向器寿命预测方法。方法包括：根据每次启动工作时各样本马达对应的外部工作特征，计算每次启动工作时任意两样本马达之间的外部工作状态近似程度，进而得到每一次启动工作时不同外部工作状态对应的各样本马达；根据不同外部工作状态对应的各样本马达对应的内部工作特征，计算每一次启动工作时各样本马达对应的健康程度；利用各样本马达在每次启动工作时对应的外部工作特征、内部工作特征和健康程度对目标预测网络进行训练，进而预测待检测马达换向器的寿命。本发明专利技术提高了对马达换向器寿命预测的准确性。对马达换向器寿命预测的准确性。对马达换向器寿命预测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种启动马达高强度换向器寿命预测方法


[0001]本专利技术涉及换向器寿命预测
，具体涉及一种启动马达高强度换向器寿命预测方法。

技术介绍

[0002]一般直流样本马达需要电刷和换向器来换相，电刷和换向器在转子转动时会产生火花、碳粉，特别是在高强度电流变化的过程中更容易出现电火花的现象，造成换向器表面氧化层受损，进而损耗电刷，破坏换向器，最终导致换向器无法使用。
[0003]现有的对换向器寿命进行分析的方法是基于人工的方式，这种检测方式的主观性较强，会浪费大量的人工资源，并且还会存在错检等现象，对换向器寿命的分析不够准确。

技术实现思路

[0004]为了解决基于人工主观的方式对样本马达换向器寿命预测准确性差的问题，本专利技术的目的在于提供一种启动马达高强度换向器寿命预测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提供了一种启动马达高强度换向器寿命预测方法包括以下步骤：获取在对应生命周期内每次启动工作时各样本马达对应的外部工作特征，所述外部工作特征包括电流变化序列和电磁辐射值序列；所述样本马达与待检测马达是同一种规格型号的马达；获取在对应生命周期内每次启动工作时各样本马达对应内部工作特征，所述内部工作特征包括马达振动均匀程度和电刷损耗均匀程度；根据每一次启动工作时各样本马达对应的外部工作特征，计算每一次启动工作时任意两样本马达之间的外部工作状态近似程度；根据所述外部工作状态近似程度，对每一次启动工作时的各样本马达标记对应的外部工作状态，得到每一次启动工作时不同外部工作状态对应的各样本马达；根据所述不同外部工作状态对应的各样本马达对应的内部工作特征，计算每一次启动工作时各样本马达对应的健康程度；利用各样本马达在每次启动工作时对应的外部工作特征、内部工作特征和健康程度对目标预测网络进行训练，得到训练好的目标预测网络；将待检测马达在最近一次启动工作时的外部工作特征和内部工作特征输入到训练好的目标预测网络中，预测待检测马达换向器的寿命，所述寿命为换向器的剩余启动次数。
[0005]优选的，计算每一次启动工作时任意两样本马达之间的外部工作状态近似程度的公式为：
其中，为第i次启动工作时样本马达和样本马达之间的工作状态近似程度，为第i次启动工作时样本马达对应的电磁辐射值序列，为第i次启动工作时样本马达对应的电磁辐射值序列，为与之间的余弦相似度，e为自然常数，为第i次启动工作时样本马达对应的电流变化序列，为第i次启动工作时样本马达对应的电流变化序列；为动态时间规整函数，为修正系数。
[0006]优选的，根据所述外部工作状态近似程度，对每一次启动工作时的各样本马达标记对应的外部工作状态，得到每一次启动工作时不同外部工作状态对应的各样本马达，包括：对于任一一次启动工作时的各样本马达：根据在该启动工作时各样本马达对应的各外部工作状态近似程度，计算每个样本马达与其他样本马达之间的外部工作状态差异距离之和，得到各样本马达对应的外部工作状态差异；根据各样本马达对应的外部工作状态差异，对该次启动工作时的各样本马达标记对应的外部工作状态，得到该次启动工作时不同外部工作状态对应的各样本马达。
[0007]优选的，所述根据所述不同外部工作状态对应的各样本马达对应的内部工作特征，计算每一次启动工作时各样本马达对应的健康程度，包括：对于任一一次启动工作时各样本马达：获取标准马达在不同外部工作状态下对应的内部工作特征，所述标准马达为换向器未受损的马达；计算不同外部工作状态对应的各样本马达的内部工作特征与标准马达在对应外部工作状态下的内部工作特征的近似度，得到不同外部工作状态对应的各样本马达对应的健康程度。
[0008]优选的，计算各样本马达对应的健康程度的公式为：其中，为第i次启动工作时样本马达的健康程度，为第i次启动工作时样本马达对应的电刷损耗均匀程度，为标准马达，为在第i次启动工作时样本马达所属的外部工作状态下 对应电刷损耗均匀程度，为第i次启动工作时样本马达对应的马达振动均匀程度，为在第i次启动工作时样本马达所属的外部工作状态下对应马达振动均匀程度，e为自然常数，为动态时间规整函数。
[0009]优选的，获取每次启动工作时样本马达的马达振动均匀程度，包括：利用相对振动传感器采集在每次启动工作时样本马达的振动变化序列；根据每次启动工作时样本马达的振动变化序列，得到每次启动工作时对应的振动加速度序列；计算每次启动工作时样本马达对应的振动加速度序列的标准差，得到每次启动工作时样本马达的马达振动均匀程度。
[0010]优选的，获获取电刷损耗均匀程度的方法，包括：根据预设时间间隔，获取各时刻下样本马达内各电刷的损耗量，构建各电刷对应的损耗量序列；根据样本马达内各电刷对应的损耗量序列，计算在同一时刻下各电刷损耗量的方差，得到样本马达在任意时刻下的电刷损耗均匀程度；所述预设时间间隔中每次启动工作时样本马达对应的电刷损耗均匀程度为对应时刻下的电刷损耗均匀程度。
[0011]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术首先对每次启动工作时各样本马达对应的外部工作特征进行分析，为对应启动工作时的各样本马达进行分组，然后对每次启动工作时的各组内的各样本马达的内部工作特征进行分析，计算得到每次启动工作时各样本马达对应的健康程度，最后利用每次启动工作时各样本马达对应的外部工作特征、内部工作特征和健康程度对目标预测网络进行训练，得到训练好的目标预测网络；本专利技术将待检测马达在当前启动工作时的外部工作特征和内部工作特征输入到训练好的目标预测网络中，来预测该样本马达换向器的寿命。本专利技术克服了基于人工主观的方式对待检测马达换向器寿命预测时出现的准确性差的问题，采用了一种自动化的预测方法对待检测马达换向器寿命进行预测，比较客观，提高了对马达换向器寿命预测的准确性。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0013]图1为本专利技术的一种启动马达高强度换向器寿命预测方法的流程图。
具体实施方式
[0014]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功能效果，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种启动马达高强度换向器寿命预测方法进行详细说明如下。
[0015]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0016]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种启动马达高强度换向器寿命预测方法的具体方案。
[0017]一种启动马达高强度换向器寿命预测方法实施例：如图1所示，本实施例的一种启动马达高强度换向器寿命预测方法包括以下步骤：步骤S1，获取在对应生命周期内每次启动工作时各样本马达对应的外部工作特征，所述外部工作特征包括电流变化序列和电磁辐射值序列；所述样本马达与待检测马达是同一种规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种启动马达高强度换向器寿命预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取在对应生命周期内每次启动工作时各样本马达对应的外部工作特征，所述外部工作特征包括电流变化序列和电磁辐射值序列；所述样本马达与待检测马达是同一种规格型号的马达；获取在对应生命周期内每次启动工作时各样本马达对应内部工作特征，所述内部工作特征包括马达振动均匀程度和电刷损耗均匀程度；根据每一次启动工作时各样本马达对应的外部工作特征，计算每一次启动工作时任意两样本马达之间的外部工作状态近似程度；根据所述外部工作状态近似程度，对每一次启动工作时的各样本马达标记对应的外部工作状态，得到每一次启动工作时不同外部工作状态对应的各样本马达；根据所述不同外部工作状态对应的各样本马达对应的内部工作特征，计算每一次启动工作时各样本马达对应的健康程度；利用各样本马达在每次启动工作时对应的外部工作特征、内部工作特征和健康程度对目标预测网络进行训练，得到训练好的目标预测网络；将待检测马达在最近一次启动工作时的外部工作特征和内部工作特征输入到训练好的目标预测网络中，预测待检测马达换向器的寿命，所述寿命为换向器的剩余启动次数。2.根据权利要求1所述的一种启动马达高强度换向器寿命预测方法，其特征在于，计算每一次启动工作时任意两样本马达之间的外部工作状态近似程度的公式为：其中，为第i次启动工作时样本马达和样本马达之间的工作状态近似程度，为第i次启动工作时样本马达对应的电磁辐射值序列，为第i次启动工作时样本马达对应的电磁辐射值序列，为与之间的余弦相似度，e为自然常数，为第i次启动工作时样本马达对应的电流变化序列，为第i次启动工作时样本马达对应的电流变化序列；为动态时间规整函数，为修正系数。3.根据权利要求1所述的一种启动马达高强度换向器寿命预测方法，其特征在于，根据所述外部工作状态近似程度，对每一次启动工作时的各样本马达标记对应的外部工作状态，得到每一次启动工作时不同外部工作状态对应的各样本马达，包括：对于任一一次启动工作时的各样本马达：根据在该启动工作时各样本马达对应的各外部工作状态近似程度，计算每个样本马达与其他样本马达之间的外部工作状态差异距离之和，得到各样本马达对应的外部工作状态差异...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔，卜晓宏，
申请(专利权)人：南通翔润机电有限公司，
类型：发明
国别省市：