[发明专利]基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳刷磨损的识别方法，尤其是涉及对安装在舰船上的大型雷达测速机碳刷的磨损进行识别的方法，属于船舶自动化测量与控制技术领域。

背景技术

雷达测速机是雷达控制系统重要构成部分，其主要功能是提供雷达电机转速值的反馈，从而对整个控制系统形成闭环，使雷达能够稳定自跟踪目标；测速机是通过碳刷与换向器连接，并通过碳刷把转速信号传送到测速机接线柱，其输出电压反应了电机的转速值；碳刷一般是金属石墨制成，主要原材料是电解铜粉和石墨，这种碳刷既有石墨的润滑特性又有金属的高导电性；电机的长期运行会导致碳刷磨损，电阻值变化，使输出信号发生畸变；该畸变信号反馈至雷达自动控制系统，会导致雷达振荡，严重时可烧毁电机；

常规的雷达测速机碳刷磨损状况主要是靠人工拆卸测速机，定期检查其中的碳刷来确认，缺乏在线检测技术，效率很低，且在测速机工作中当碳刷有磨损的时候无法与远程监控计算机联网来实现实时预警；为此，有中国专利03112700.2公开了“电动机的碳刷磨损感测装置”、201120386634.7公开了“碳刷磨损检测装置及碳刷磨损报警系统”，其均可对碳刷的磨损程度进行探测，但是其安装复杂，并且测试方法不够合理，仅通过对电流电压的比对来对磨损程度进行判别，容易产生误差，影响监测效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够在不拆机的情况下对雷达测速机的碳刷磨损状况进行实时监测且监测准确的基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法。

本发明的目的是这样实现的： 一种基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法，其特征在于：所述方法包含有以下步骤：

步骤一：将霍尔效应电流传感器套接在连接碳刷输出接线柱的电缆上，将霍尔效应电流传感器的输出端连接至处理平台；

步骤二：通过霍尔效应电流传感器将监测到的信号传输至处理平台；

步骤三：将信号在时域绘制成波形，并判断该波形是否有幅度调制，若有，则进行报警，提示需更换碳刷，否则，顺序执行步骤四；

步骤四：对步骤三中的信号进行均方根计算，得到时域内的均方根图形；

步骤五：将步骤四中获得的均方根与处理平台中预存的均方根门限值进行比对，若超过门限值，则进行报警，提示需要更换碳刷；否则，顺序执行步骤六：

步骤六：对步骤四中处理过的信号进行峭度计算，得到时域内的峭度值图形；

步骤七：将步骤六获得的峭度值与处理平台中预存的峭度门限值进行比对，若超过门限值，则进行报警，提示需要更换碳刷；否则，跳转至步骤二。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过对信号进行均方根和峭度计算，提取特征量来对碳刷磨损进行识别，相比于常规的电压电流信号的单纯比对，可靠性更高；并且通过电流传感器这些非直接接触的方式获取信号，无需对碳刷进行大规模的修改，因此可方便的对常规碳刷改造，使得其能够按照本专利所示进行碳刷磨损的识别。

附图说明

图1为本发明基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法中磨损碳刷输出信号采集波形图。

图2为本发明基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法中磨损碳刷输出信号均方根指标图。

图3为本发明基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法中磨损碳刷输出信号峰峰值指标图。

图4为本发明基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法中磨损碳刷输出信号脉冲值指标图。

图5为本发明基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法中磨损碳刷输出信号峭度值指标图。

图6为本发明基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法中软件算法程序流程图。

具体实施方式

参见图1~6，本发明涉及的一种基于时域特征值分析的雷达测速机碳刷磨损识别方法，所述方法包含有以下步骤：