一种变频调速异步电机的智能故障诊断方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及异步电机的故障诊断方法，尤其设及一种变频调速异步电机的智能故 障诊断方法。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的突飞猛进，电气设备的集成度越来越高，出于调速和节能的要求， 许多场合下的异步电机由变频器驱动。异步电机产生故障早期，故障特征非常微弱，加上变 频器中剧增的谐波成分和外围机械设备所产生的噪声，使异步电机早期故障特征的检测更 为困难。
[0003] Ξ相异步电机W其结构简单、控制维修方便、价格低廉、运行稳定等优点被广泛应 用于生产和生活的各个领域，在国家工业、农业、交通运输业W及日常生活中起到了至关重 要的作用。随着电气自动化水平的不断提高，电气元器件的更新提升，电机所驱动负载的结 构越来越复杂，在生产运转过程中，电机长期处于高压高速和强磁的场合也随之越来越普 及，电机发生故障甚至失效的几率也随之逐渐增大，一个零部件故障往往能引起整个生产 系统的链式反应。电机故障发生时不仅会损坏电机本体，影响整套生产系统，而且可能会引 发并导致严重的安全事故，甚至危及人身安全，造成难W估量的经济损失和恶劣的社会影 响。
[0004] 异步电机一般采用变频调速，在降低功耗和延长寿命上起到了决定性作用，但在 实际生产中，变频调速存在严重的干扰，潜藏了不少故障因素。所W，研究电机在变频调速 下故障的诊断技术W及在电机故障早期发生时进行及时维修更具有现实意义和社会经济 效益。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种变频调速异步电机的 智能故障诊断方法，使其具有高效性、快捷性、准确度高等优点，能快速智能地对变频调速 异步电机进行智能故障诊断，能有效减少误诊断。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供了一种变频调速异步电机的智能故障诊断方法， 该方法包括如下步骤：
[0007]步骤1:采集异步电机S相定子电流ia、ib、ic;
[000引步骤2:通过低通滤波器滤波后，进行Clark变换至lja-β坐标下电流ia、ie;
[0009] 步骤3:进行肚rk变换为d-q坐标下电流id、iq;
[001 0]步骤4 :对id、i凍用对称分量法分解为其正序电流id+、iq+，负序电流id-、iq-;
[0011] 步骤5 :将正负序电流进行滤波得到直流量I/、Iq+，Id-、Iq-;
[0012] 步骤6:对交直轴正负序电流直流量进行合成，合成为电机正负序直流矢量Ig+， Ig-，其电机正负序直流矢量Ig+，Ig-表示为：
[0013]
[0014] 步骤7:计算故障判定因子di，cb，其故障判定因子di，d2表示为：
[0015]
[0016] 其中Ig〇+为正常时正序直流矢量，Ig(T为正常时负序直流矢量；
[0017] 步骤8:对电机是否出现故障进行判定，当di+d2 = 0,电机正常，当di+cb辛0,电机出 现故障。
[0018] 与现有技术相比，本发明的主要优势在于：
[0019] 本发明提供了一种变频调速异步电机的智能故障诊断方法，该变频调速异步电机 的智能故障诊断方法将采集的异步电机Ξ相定子电流通过低通滤波器滤波后进行Clark变 换再进行化rk变换，再对其采用对称分量法分解为正负序电流，再将正负序电流进行滤波 得到直流量，并对其合成得到电机正负序直流矢量，最后对故障判定因子进行计算来判定 电机是否正常。本发明具有高效性、快捷性、准确度高等优点，能快速智能地对变频调速异 步电机进行智能故障诊断，能有效减少误诊断。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明的实现原理框图。
【具体实施方式】
[0021] W下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明，W便本领域的技术人员更 好地理解本发明。
[0022] 如图1所示，是本发明所述的一种变频调速异步电机的智能故障诊断方法的具体 实施方式，其具体实施步骤为：
[0023] 步骤1:采集异步电机S相定子电流ia、ib、ic;
[0024] 步骤2:通过低通滤波器滤波后，进行Clark变换至lja-β坐标下电流ia、ie;
[0025] 步骤3:进行化rk变换为d-q坐标下电流id、iq;
[0026] 步骤4 :对id、iq采用对称分量法分解为其正序电流id\ iq%负序电流1<1\
[0027] 步骤5:将正负序电流进行滤波得到直流量I/、Iq+，Ι<Γ、
[0028] 步骤6:对交直轴正负序电流直流量进行合成，合成为电机正负序直流矢量Ig+， 其电机正负序直流矢量18+，18^表示为：
[0029]
[0030] 步骤7:计算故障判定因子di，cb，其故障判定因子di，d2表示为：
[0031]
[0032] 其中Ig〇+为正常时正序直流矢量，Ig(T为正常时负序直流矢量；
[0033] 步骤8:对电机是否出现故障进行判定，当di+d2 = 0,电机正常，当di+d2辛0,电机出 现故障。
[0034] 该变频调速异步电机的智能故障诊断方法将采集的异步电机Ξ相定子电流通过 低通滤波器滤波后进行Clark变换再进行化rk变换，再对其采用对称分量法分解为正负序 电流，再将正负序电流进行滤波得到直流量，并对其合成得到电机正负序直流矢量，最后对 故障判定因子进行计算来判定电机是否正常。本发明具有高效性、快捷性、准确度高等优 点，能快速智能地对变频调速异步电机进行智能故障诊断，能有效减少误诊断。
[0035] W上实施方式仅为说明本发明的技术思想，不能W此限定本发明的保护范围，凡 是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范 围之内。
【主权项】
1. 一种变频调速异步电机的智能故障诊断方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤1:采集异步电机三相定子电流ia、ib、ic; 步骤2:通过低通滤波器滤波后，进行Clark变换到α-β坐标下电流ia、; 步骤3:进行Park变换为d-q坐标下电流id、iq; 步骤4:对id、iq采用对称分量法分解为其正序电流id+、iq+，负序电流id_、i q_; 步骤5:将正负序电流进行滤波得到直流量I/、Iq+，Id_、Iq_; 步骤6:对交直轴正负序电流直流量进行合成，合成为电机正负序直流矢量?/,Ι?Γ，其电 机正负序直流矢量Ig+，Ig_表示为：步骤7:计算故障判定因子di，d2，其故障判定因子di，d2表示为：其中Igo+为正常时正序直流矢量，IgtT为正常时负序直流矢量； 步骤8:对电机是否出现故障进行判定，当di+d2 = 0，电机正常，当di+d2矣0，电机出现故 障。
【专利摘要】本发明公开了一种变频调速异步电机的智能故障诊断方法，该变频调速异步电机的智能故障诊断方法将采集的异步电机三相定子电流通过低通滤波器滤波后进行Clark变换再进行Park变换，再对其采用对称分量法分解为正负序电流，再将正负序电流进行滤波得到直流量，并对其合成得到电机正负序直流矢量，最后对故障判定因子进行计算来判定电机是否正常。本发明具有高效性、快捷性、准确度高等优点，能快速智能地对变频调速异步电机进行智能故障诊断，能有效减少误诊断。
【IPC分类】G01R31/34
【公开号】CN105487012
【申请号】CN201610027970
【发明人】蒋雪峰, 蒋和平
【申请人】蒋和平
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月17日