[发明专利]一种微型振动马达电流型故障诊断仪及诊断方法

说明书

本发明公开了一种微型振动马达电流型故障诊断仪及诊断方法。本发明用采集的串联在微型振动马达通电电路的采样电阻的电压信号反映微型振动马达通电回路中的电流变化情况，不会受到物理测量的干扰，在采集的电压信号中提取相关特征值，对微型振动马达故障进行预诊断，然后依据布尔逻辑，对微型振动马达故障进行最终诊断，这样可实现对微型振动马达故障类型的准确识别，且整个过程为自动化识别操作，无需工作人员过多参与整个生成过程，大大提高了检测效率，并降低了劳动生产成本。本发明0.7s内能够进行100次判别，确保故障诊断准确度的同时，极大提高了故障诊断效率。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，涉及一种基于小波包重构的微型振动马达电流型故障诊断仪及诊断方法。

背景技术

随着交互式电子设备的快速发展,设备能否稳定地传递运行中的有效信号将会越来越受重视。特别是作为电子设备传递振动信号基础的微型振动马达，其状态的好坏直接关系到用户的体验乃至于安全。同时，由于交互式电子设备的生产数量与需求量庞大，对微型振动马达进行无损检测以保证电子设备在用户使用中的触感与听觉舒适性及安全性是十分重要的。国内外的生产环境很早就开始对微型振动马达进行无损检测，目前无损检测技术主要有运行声音检测、振动检测、红外探测等。

采用声音信号或振动信号去识别机械系统，由于缺陷所产生的特征信号会杂糅系统的各种干扰，从而会对检测与识别效果造成误差。随着对电流检测研究的深入，发现对于转动电机而言，最有效与直观的检测方式为电流检测。当微型振动马达产品中存在缺陷时，其产生的电流信号无论暂态还是稳态，都与正常件存在很大的不同，且具有较高的灵敏度。目前电流检测在电机无损检测领域中应用较为成熟，但均用于检测不含偏心块的微型电机。

目前，每年我国投入市场的拥有振动反馈效果的电子设备约35亿台，目前无损检测技术远远达不到这样的检测速度。目前比较先进的是美国基恩士公司发明的根据电机运行过程中产生的电流信号检测电机损伤的装置、KEYENCE公司开发的电流型微型马达检测装置和TSC公司开发了微型电机的端口电流检测系统，以端口电流检测系统为例，采样频率达到50kHZ时，手动系统可实现10s/台的检测时速，但它们都不能良好反映出带偏心块的微型振动马达工作状态，这是由于带偏振块的微型振动马达运动时易产生扰曲，这使得电刷与换向片之间的间隙发生变换，导致电流不稳定，从而无法用于实现对高转速偏振马达的运动状态检测，更无法判别用户使用的舒适性；而且上述检测方式检测速度仍旧很低，无法满足检测速度的要求。

由此可见，目前电流无损检测方式无法满足当下大量需要触觉反馈的生产环境，实现对微型振动马达各个方面性能(磁场不良，反转不良，电刷不良等)的同时检测，满足触觉反馈设备的发展实践需求，且对微型振动马达的检测速度较低。亟待科技工作者研究出一种能实现与生产速度同步的、对微型振动马达各个方面性能进行无损检测的技术，以保产能的同时确保用户使用的安全与舒适性。

发明内容

针对现有微型振动马达无损探伤检测技术中存在的检测效率低、难以实现对带偏心块的微型振动马达故障检测等问题，本发明的目的旨在提供一种微型振动马达电流型故障诊断仪及诊断方法，在实现对微型振动马达(包括带偏心块的微型振动马达)各种故障准确检测的同时，提高检测效率。

本发明所针对的微型振动马达设置有作为动力源的三相换向器和相对于换向器对称设置的一组电刷及作为振动源的偏心块，偏心块安装于微型振动马达的轴端，偏心块的重心和马达的轴心不在一条轴线上。微型振动马达的工作原理是由动力源和振动源结合为一体构成一个激振源，当微型振动马达通电后，其处于失稳状态，马达轴的旋转带动偏心块产生惯性激振力。若微型振动马达运转过程中由于各种机械问题(如电刷开叉，换向片不圆整，绕组电阻差异等)导致换向不正常，都会引起换向电流的变化。在微型振动马达通电回路串联一个采样电阻，由于采集电阻的阻值是一定的，因此测量的采样电阻两端的电压信号便可反映微型振动马达通电回路中的电流变化情况，进而能够反映微型振动马达的运转情况。