[发明专利]高速鼓风机定子在线故障诊断系统及方法

权利要求书

1.一种高速鼓风机定子在线故障诊断方法，其特征在于：在线故障诊断的具体步骤为：

步骤1、接通电源后，控制接口电路（4）的差分输入信号为高电平，设置高速鼓风机定子在线故障诊断系统处于试运行阶段，此时鼓风机运行在额定转速上，利用模拟信号采样电路（2）和数据存储电路（3）采集存储电机的定子电压、定子电流以及电机转速数据，同时传输至DSP电路（1），利用递推总体最小二乘法实时辨识电机的电阻、电感和磁链参数并传输至信息显示电路（6）；

步骤2、设置在线故障诊断系统的试运行时间长度为预定时长，在此阶段获取电机稳定运行时的定子电阻、定子电感以及永磁体磁链作为正常值以供参考，试运行结束后，DSP电路（1）发送试运行结束信息到信息显示电路（6）；

步骤3、设置接口电路（4）的差分输入信号为低电平，系统进入在线故障诊断阶段；进入在线故障诊断阶段后，由模拟信号采样电路（2）及数据存储电路（3）继续采集存储电机的电压、电流及转速信息并输送至DSP电路（1），利用递推总体最小二乘算法辨识电机的三种电气参数并传送至信息显示电路（6），同时不断将辨识所得定子电阻值与试运行阶段获得的正常参考值实时比较，考虑电阻受温度影响的变化，如果差值超过正常参考值的预定比例，则认为系统出现故障，此时DSP电路（1）发送故障信号给信息显示电路（6），同时控制接口电路（4）输出故障电平信号，关闭鼓风机驱动系统；

步骤4、信息显示电路（6）显示故障信号后，系统自动进入故障诊断阶段，鼓风机此时处于制动降速阶段；如果辨识定子电阻的阻值与参考电阻值相比持续减小，认为是匝间短路引起；如果辨识定子电阻阻值持续增大，则认为是匝间断路引起。

2.一种应用权利要求1所述一种高速鼓风机定子在线故障诊断方法的高速鼓风机定子在线故障诊断系统，其特征在于：包括：

DSP电路（1）：与数据存储电路（3）、接口电路（4）、电源转换电路（5）以及信息显示电路（6）相连接；实际运行时，DSP电路（1）接收由电源转换电路（5）提供的电源开始工作，其次通过接口电路（4）获取外部按键信息，确定系统工作模式，再通过模拟信号采样电路（2）不断地对鼓风机系统中电机的定子电压、定子电流以及电机转速信息进行采样，并输送到数据存储电路（3）中进行信息存储，根据采样得到的这些信息进行相应的辨识算法处理，获取电机的磁链、电感和电阻，并依据辨识的定子电阻参数值判断是否发生故障，若发生故障立即通过接口电路（4）输出故障电平信号，用于关闭鼓风机驱动器，最后通过信息显示电路（6）显示相关电气参数值及故障信息；

模拟信号采样电路（2）：与电源转换电路（5）和数据存储电路（3）连接；模拟信号采样电路（2）包括运放和信号调理电路用于对电机定子电压、定子电流及电机转速进行采样并传送至数据存储电路（3）处完成信息存储；

数据存储电路（3）：包括多个存储芯片，与电源转换电路（5）、模拟信号采样电路（2）以及DSP电路（1）相连，存储由模拟信号采样电路（2）输入的电压、电流及转速信息，同时将上述信息传送到DSP电路（1）在线执行电机参数辨识算法；

接口电路（4）：主要包括TTL电平信号的转换电路和差分输入输出电路组成，与DSP电路（1）和电源转换电路（5）连接；

信息显示电路（6）：与DSP电路（1）相连，用于实时显示电气参数的辨识值及故障信息；

电源转换电路（5）：为上述各个电路提供电源。

3.根据权利要求2所述的高速鼓风机定子在线故障诊断系统，其特征在于，所述电源转换电路（5）与DSP电路（1）、模拟信号采样电路（2）、数据存储电路（3）、接口电路（4）以及信息显示电路（6）相连；电源转换电路（5）将外部220V交流电通过AC-DC电源模块转换为+5V电源，再通过线性稳压器将+5V电源转换为+3.3V为系统其他电路供电，从而实现整个系统的正常工作。

4.根据权利要求2所述的高速鼓风机定子在线故障诊断系统，其特征在于，所述信息显示电路（6）：主要包括OLED和驱动电路，与电源转换电路（5）和DSP电路（1）连接，系统实际运行时，信息显示电路（6）接收电源转换电路（5）提供的电源开始工作，与DSP电路（1）相连，实时显示电气参数的辨识值及故障信息。

5.根据权利要求2所述的高速鼓风机定子在线故障诊断系统，其特征在于，所述接口电路（4）接收电源转换电路（5）提供的电源开始工作，将外部差分输入信号转换至TTL电平，并输入给DSP电路（1），同时接口电路（4）与鼓风机驱动器的使能端相连，也能将DSP电路（1）的TTL电平信号转换为差分输出信号。