[发明专利]一种永磁同步电机退磁故障诊断方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机退磁故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立样本电机退磁故障特征量样本库

选取与待诊断电机相同的电机作为样本电机，对样本电机磁极依次进行编号，编号依次为1,2,3…n，n为正整数，指定样本电机定子上的任意一个线圈元件作为探测线圈，截取样本电机稳定运行的一个旋转周期的健康状态时线圈反电势e₀及各个编号磁极单个退磁时的线圈反电势e₁,e₂,…,e_n，将各个编号磁极退磁时的线圈反电势依次与健康状态的线圈反电势作差处理，得到各个编号永磁体退磁时线圈反电势残差信号a₁,a₂,…,a_n，对其进行了归一化处理，得到归一化后故障特征量b₁,b₂,…,b_n，并存于退磁故障特征量样本库；

步骤2，建立样本电机不同退磁磁极个数的线圈反电势残差信号能量区间库获取不同退磁磁极个数的线圈反电势残差信号，利用公式(2)计算其能量E_J，并建立不同退磁磁极个数的线圈反电势残差信号对应的能量区间库；

式中：m表示是电机稳定运行的一个旋转周期采样点个数，i表示为第几个采样点，c_j(i)表示退磁磁极个数为j时线圈反电势残差信号第i个采样点的值；

步骤3，指定待诊断电机上与样本电机相同位置的线圈作为探测线圈，获取待诊断电机的线圈反电势，将其与健康状态下线圈反电势e₀作差处理得到线圈反电势残差e_residual，然后对e_residual进行归一化处理得到归一化后的线圈反电势残差e_norm；

步骤4，当所述归一化后的线圈反电势残差e_norm大于设定阈值A时，则待诊断电机发生退磁故障，否则没有发生退磁故障；

步骤5利用公式(3)计算归一化后的线圈反电势残差e_norm与故障样本库特征量b₁,b₂,…,b_n之间的相关性系数k₁,k₂,…,k_n，如果k₁,k₂,…,k_n之间的差值最大不超过设定阈值B，则认为待诊断电机发生均匀退磁故障，否则发生了局部退磁故障；

式中：Cov(e_norm,b_i)是归一化后的线圈反电势残差e_norm和故障样本库特征量b_i的协方差，i＝1,2,…,n，D(e_norm),D(b_i)分别为归一化后的线圈反电势残差e_norm和故障样本库特征量b_i的方差，i＝1,2,…,n；

步骤6，如果待诊断电机发生了均匀退磁故障，根据所述线圈反电势残差e_residual的幅值大小来识别均匀退磁的程度；

步骤7，如果待诊断电机发生了局部退磁故障，利用公式(2)计算线圈反电势残差e_residual信号的能量，根据能量区间库来确定退磁磁极个数N_fault；

步骤8，将步骤5计算的相关系数k₁,k₂,…,k_n从大到小进行排列，根据步骤7确定的退磁磁极个数N_fault，相关系数为前N_fault的编号所对应的磁极即为发生退磁故障的磁极；

步骤9，根据步骤3获取的e_residual的幅值大小来识别局部退磁的程度。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法，其特征在于：所述步骤1中反电势残差信号是测得的线圈反电势信号与健康状态下的线圈元件反电势信号的差值。