[发明专利]一种匝间短路电机定子绕组故障匝数的判断方法

权利要求书

1.一种匝间短路电机定子绕组故障匝数的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

初始化：建立电机模型，该电机模型中定子绕组总匝数为N，

步骤一：在故障匝数区间内均匀选取m个故障匝数点，其中，2≤m≤N_k，N_k为故障匝数区间内故障匝数点的总数，初始故障匝数区间为[0,N]，

步骤二：分别将m个故障匝数点对应的故障匝数置于电机模型中，采集每个故障匝数点对应的特征信号作为一组标准特征参数，利用m组标准特征参数构建m组标准灰内涵序列，将m组标准灰内涵序列构成标准数据库，所述特征信号中包括：电信号、磁信号和振动信号，

步骤三：分别采集被测故障电机的特征信号作为被测特征参数，利用被测特征参数构建被测灰内涵序列，

步骤四：将被测灰内涵序列与标准数据库中的每一组标准灰内涵序列进行关联度计算，并将获得的m组关联度由大到小进行排序，

步骤五：将第一关联度和第二关联度对应的故障匝数作为区间端点，构成第一重区间，

步骤六：判断第一重区间内的故障匝数点总数是否大于2，是则执行步骤七，否则将第一关联度对应的故障匝数作为被测电机定子绕组的故障匝数，

步骤七：将第一关联度对应的故障匝数和第一重区间的中点作为区间端点，构成第二重区间，

步骤八：判断第二重区间内的故障匝数点总数是否大于2，是则将第二重区间替换为故障匝数区间，然后返回步骤一，否则执行步骤九，

步骤九：计算第一重区间中点对应的灰内涵序列，将该灰内涵序列与将被测灰内涵序列进行关联度计算，获得中间关联度，

步骤十：判断中间关联度是否大于第一关联度，是则将中间关联度对应的故障匝数作为被测电机定子绕组的故障匝数，否则将第一关联度对应的故障匝数作为被测电机定子绕组的故障匝数。

2.根据权利要求1所述的一种匝间短路电机定子绕组故障匝数的判断方法，其特征在于，利用m组标准特征参数构建m组标准灰内涵序列的具体方法为：

设行为序列：

其中，X_i为第i个故障匝数点对应的标准特征参数，x_i(1),x_i(2),…,x_i(n)为第i组标准特征参数中的特征信号，

根据下式构建x_i(k)在X_i所有特征信号平均值中的占比y_i(k)：

其中，x_i(k)为第i组标准特征参数中第k个特征信号，n为第i组标准特征参数中特征信号的总数，k＝1,2,...,n，

则m组标准灰内涵序列的表达式为：

其中，Y_i表示第i组灰内涵序列。

3.根据权利要求2所述的一种匝间短路电机定子绕组故障匝数的判断方法，其特征在于，根据下式进行关联度R_i计算：

其中，γ(Y₀,Y_i)为Y₀与Y_i之间的关联系数，Y₀为被测灰内涵序列，ωk为第i组灰内涵序列中第k个特征信号的权重系数。

4.根据权利要求1所述的一种匝间短路电机定子绕组故障匝数的判断方法，其特征在于，第一重区间中点的选取方法为：

设第一重区间中有M个故障匝数点，

当M为奇数时，位于第一重区间中间的故障匝数点为第一重区间的中点，

当M为偶数时，位于第一重区间中间的两个故障匝数点中，靠近第一关联度对应故障匝数点的故障匝数点为第一重区间的中点。

5.根据权利要求1或2所述的一种匝间短路电机定子绕组故障匝数的判断方法，其特征在于，步骤九中，计算第一重区间中点对应的灰内涵序列的具体方法为：

将第一重区间中点对应的故障匝数置于电机模型中，采集该故障匝数点对应的特征信号，根据该特征信号构建灰内涵序列。

6.根据权利要求5所述的一种匝间短路电机定子绕组故障匝数的判断方法，其特征在于，特征信号中的电信号包括：反电势信号和短路电流信号，

特征信号中的磁信号包括：磁密信号，

特征信号中的振动信号包括：二倍频振动位移信号、四倍频振动位移信号、二倍频振动速度信号和四倍频振动速度信号。