[发明专利]用于预测电机的机械故障的系统和方法

权利要求书

1.一种方法，其包括：

在第一检测窗口期间监测供应至车辆的牵引电机的电信号的第一特性，所述第一特性表示所述牵引电机的第一电机电气特征；

从所述第一电机电气特征的第一数学模型导出一个或多个特征值；以及

基于所述一个或多个特征值来预测所述牵引电机的机械故障。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一检测窗口与所述牵引电机的一个或多个指定运行条件相关联，并且监测所述特性出现在所述牵引电机的一个或多个实际运行条件超过所述一个或多个指定运行条件时。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个指定运行条件包括所述实际牵引电机的指定速度或指定转矩中的至少一个，并且所述一个或多个实际运行条件包括所述牵引电机的实际速度或实际转矩中的至少一个。

4.如权利要求2所述的方法，其中监测所述第一特性包括：在所述牵引电机的所述一个或多个实际运行条件超过所述一个或多个指定运行条件时，记录所述第一特性；和在所述牵引电机的所述一个或多个实际运行条件未超过所述一个或多个指定运行条件时，忽视所述第一特性。

5.如权利要求2所述的方法，其进一步包括：控制所述牵引电机，以使所述实际速度或所述实际转矩中的所述至少一个超过与所述第一检测窗口相关联的所述指定速度或所述指定转矩中的所述至少一个。

6.如权利要求1所述的方法，其中预测所述机械故障包括：在所述一个或多个特征值超过指定阈值时，确定所述牵引电机将会发生机械故障。

7.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：

监测供应至所述牵引电机的所述电信号的不同的第二特性，所述第二特性表示所述牵引电机的第二电机电气特征；

从所述第二电机电气特征的第二数学模型导出一个或多个特征值；以及

使来自所述第一电机电气特征的所述第一数学模型的所述一个或多个特征值与来自所述第二电机电信号的所述第二数学模型的所述一个或多个特征值组合，以形成一个或多个代表性特征值，

其中预测所述机械故障包括：将所述一个或多个代表性特征值与一个或多个指定阈值进行比较。

8.如权利要求7所述的方法，其中预测所述机械故障包括：将所述代表性特征值中的至少两个组成的组与分类边界进行比较；和如果所述组中的至少一个所述代表性特征值超过所述分类边界，那么将所述机械故障识别为可能发生。

9.如权利要求7所述的方法，其中使来自所述第一数学模型的所述一个或多个特征值与来自所述第二数学模型的所述一个或多个特征值组合包括：使来自所述第一数学模型的所述一个或多个特征值与来自所述第二数学模型的所述一个或多个特征值组合，以导出所述一个或多个代表性特征值。

10.如权利要求1所述的方法，其中预测所述机械故障包括：随时间跟踪所述一个或多个特征值以确定所述一个或多个特征值的趋势，以及基于所述趋势估计所述机械故障何时将发生。

11.如权利要求1所述的方法，其中监测供应至所述牵引电机的所述电信号的所述第一特性包括：以基于所述牵引电机的运转速度的速率对所述第一特性进行取样。

12.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：在不同的第二检测窗口期间监测供应至所述牵引电机的所述电信号的第二特性，所述第一检测窗口和所述第二检测窗口与所述牵引电机的不同运行条件相关联，并且其中预测所述机械故障包括：基于所述第一特性或所述第二特性中的哪种特性被用于预测所述机械故障来识别故障模式。

13.如权利要求1所述的方法，其中预测所述机械故障包括：将所述一个或多个特征值与两个或更多个指定阈值进行比较，以及基于所述一个或多个特征值超过所述两个或更多指定阈值中的哪个来识别预测故障的程度。

14.一种系统，其包括：

特征生成模块，其配置用于：在第一检测窗口期间监测供应至车辆的牵引电机的电信号的第一特性，所述第一特性表示所述牵引电机的第一电机电气特征；以及

分析模块，其配置用于：确定所述第一电机电信号的第一数学模型，并且从所述第一数学模型导出一个或多个特征值，其中所述分析模块进一步配置用于：基于所述一个或多个特征值来预测所述牵引电机的机械故障。