[发明专利]一种变频器故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种变频器故障诊断方法，它包括以下步骤：步骤一：对变频器进行电路仿真；步骤二：将上述故障仿真电路中得到的波形图像，通过特征提取方法提取每一幅图像的相应特征；步骤三：构造贝叶斯分类器，确定所述图像特征的分布模型；步骤四：通过对上述步骤1至3中的数据进行总结，建立故障库数据。本发明利用计算机仿真的方法进行故障仿真，可以提高工作的效率和质量。当变频器真正的发生故障的时候了可以不需要对设备进行逐一的排查，而是根据先前故障仿真得到的规律结果，对故障发生的位置和原因进行迅速的判断，及时的进行维修。

技术领域

本发明涉及变频器故障诊断方法领域，具体为一种基于电路仿真与贝叶斯分类器的变频器故障诊断方法。

背景技术

变频器具有控制性能优越、效率高、体积小、价格低廉、节能效果显著等诸多优点，被公认为目前最理想的交流电机调速控制设备，已经被广泛地应用于诸多领域。但变频器所处现场往往环境恶劣，高温发热、油水脏污、灰尘以及交变的电磁干扰等既影响变频器性能也极易导致变频器故障随着变频器应用的增多，变频器发生故障后如何进行诊断以及如何确定故障位置就变得非常有必要。虽然变频器的种类很多，其内部结构也各不相同，但大多数变频器都是由整流电路、直流中间电路、逆变器、控制电路四部分组成，它们的区别仅仅是控制电路和检测电路的实现不同以及控制算法的不同而已。

在元器件老化、操作不当、环境干扰或人为破坏等情况下，变频器也会出现各种故障，严重的情况下会造成重大事故，带来无法弥补的经济或社会损失。变频调速系统中主要有三种故障模式:(1)电气故障，如定子故障(断相、短路、漏电等)、转子故障(转子断条、环端开裂等)、逆变器故障(输出短路、IGBT开路等)、直流母线电容老化或损坏等。(2)机械故障，如轴承故障、气隙偏心等。(3)传感器故障，如电流传感器或者速度传感器开路、传感器敏感度降低等。由于主电路是变频器最易发生故障的部位，其运行状态直接关系到整个变频器的安全性和可靠性，而且这部分的结构相对简单，因此目前对变频器故障诊断的研究主要集中在主电路部分。

这就需要我们在生产变频器时采用有效的故障诊断方法，在变频器故障发生时快速地诊断出其故障原因，并进行相应的保护和处理，使设备不会突然停机。这样操作人员就可以有充裕的时间来进行设备维修，以便快速恢复生产，避免事故发生，将损失降到最低。因此，研究变频器的故障诊断技术，对于提高变频调速系统的可靠性及可维护性具有重大的现实意义，是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电路仿真与贝叶斯分类器的变频器故障诊断方法，解决了当变频器发生故障时，不能迅速的进行故障位置的判断，无法及时维修的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案：它包括以下步骤：

步骤一：对变频器进行电路仿真，结合不同变频器故障产生的原理，将故障通过不同的方式在仿真电路中实现出来，根据其产生的结果，得到原始的分析数据；

步骤二：将上述故障仿真电路中得到的波形图像，通过特征提取方法提取每一幅图像的相应特征，并将这些特征组合为一特征向量，用以代表相应的图像；

步骤三：构造贝叶斯分类器，确定所述图像特征的分布模型，从而得到图像类的先验概率以及类条件概率；利用贝叶斯公式计算出相应的后验概率；再利用判决函数得到满足要求的图像检索数据；

步骤四：通过对上述步骤1至3中的数据进行总结，建立故障库数据，所述故障库中含有不同故障对应的现象，所述变频器发生故障后通过对比故障现象与故障库来确定故障类型。

作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤一中，通过Matlab软件对所述变频器进行电路仿真。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.将贝叶斯网络模型与变频器电路仿真相结合，进行故障诊断：