[发明专利]一种感应电机转子断条检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种感应电机转子断条检测方法及装置，其中方法包括：确定滑窗的窗口长度和滑窗步长；设定周期辨识次数；针对滑窗按照滑窗步长依次滑动所对应的窗口长度内的感应电机的工作参数，运用感应电机转子断条故障模型和粒子群算法按序进行故障模型等效参数辨识，获取各次辨识的结果，直到所述故障模型等效参数辨识的次数达到周期辨识次数为止；以及基于各次辨识的结果获取感应电机转子断条的情况。本发明实施例提供的感应电机转子断条检测方案，能够有效减小计算量，易于运用参数辨识方法将感应电机转子断条状态的特征辨识出来。

技术领域

本发明属于电机故障检测技术领域，具体涉及一种感应电机转子断条检测方法及装置。

背景技术

参数辨识作为监测感应电机转子状态的一种重要方法，其关键技术是准确建立感应电机状态模型。当前对感应电机状态建模主要是将电机转子等效为三相处理，但将电机转子等效为三相处理的建模方法因不能准确描述感应电机转子鼠笼条断裂(简称“断条”)状态，因此不适用于鼠笼式感应电机故障建模。

针对上述情况，可以采用感应电机多回路状态模型对鼠笼式感应电机进行状态建模，可以较准确地描述感应电机转子断条状态。但由于感应电机多回路状态模型中的转子侧方程数和电感数均为转子鼠笼条数，因此，感应电机多回路状态模型中的方程数和电机参数均会增多，而且由于感应电机转子断条位置未知，需要反复建模来进行试验，这些都将会带来巨大的计算量，不利于在嵌入式设备中实现底层的状态监测。另外，感应电机多回路状态模型描述的特征参数在转子发生断条时的变化特征不明显，运用参数辨识方法难以将感应电机转子断条状态的特征辨识出来。

发明内容

为了解决上述感应电机多回路状态模型的计算量大，并且描述转子发生断条的特征参数变化特征不明显的技术问题，本发明实施例提出了一种感应电机转子断条检测方法及装置。

根据本发明实施例的第一个方面，一种感应电机转子断条检测方法，包括：

确定滑窗的窗口长度和滑窗步长；

设定周期辨识次数；

针对滑窗按照滑窗步长依次滑动所对应的窗口长度内的感应电机的工作参数，运用感应电机转子断条故障模型和粒子群算法按序进行故障模型等效参数辨识，获取各次辨识的结果，直到所述故障模型等效参数辨识的次数达到周期辨识次数为止；以及

基于各次辨识的结果获取感应电机转子断条的情况。

在某些实施例中，所述方法还包括：获取感应电机的工作参数；其中，所述感应电机的工作参数包括感应电机定子电压和定子电流；

所述针对滑窗按照滑窗步长依次滑动所对应的窗口长度内的感应电机的工作参数，运用感应电机转子断条故障模型和粒子群算法按序进行故障模型等效参数辨识，包括：针对滑窗按照滑窗步长依次滑动所对应的窗口长度内的感应电机的工作参数，在对所述感应电机的工作参数进行坐标变换后，运用感应电机转子断条故障模型和粒子群算法按序对坐标变换后的向量进行故障模型等效参数辨识；

其中，采用变换矩阵D_2×3进行所述坐标变换，变换矩阵D_2×3为：

其中，θ₁为同步电角度。

在某些实施例中，所述基于各次辨识的结果获取感应电机转子断条的情况，包括：基于各次辨识的结果，获取感应电机各个故障模型等效参数变化曲线；运用感应电机转子鼠笼断条故障模型计算各个故障模型等效参数的理论值，基于各个故障模型等效参数的理论值，获取感应电机各个故障模型等效参数对应的参考曲线；基于感应电机各个故障模型等效参数变化曲线和对应的参考曲线，获取感应电机转子鼠笼断条的情况。

在某些实施例中，所述感应电机转子断条故障模型包括故障电压方程和故障磁链方程；

故障电压方程为：