[发明专利]一种基于机电信号分析的异步电机故障检测方法

说明书

本发明提供了一种基于机电信号分析的异步电机故障检测方法，包括以下步骤：(1)：采集异步电机定子电流、定子电压、电网频率；(2)：提取定子电流、定子电压负序分量；(3)：计算异步电机负序阻抗；(4)：计算异步电机的负序电流差；(5)：判断负序电流差是否大于参考值，若是，进入(6)；若不是，返回(1)；(6)：控制超声波发生器向异步电机发射超声波信号；(7)：接收经过异步电机的反射超声波信号；(8)：计算异步电机的振动速度；(9)：判断振动速度是否大于参考值，若是，发出报警，进入(10)；若不是，进入(10)；(10)：判断是否继续检测，若是，进入(1)；若不是，结束。

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于机电信号分析的异步电机故障检测方法。

背景技术

异步电机作为比较常见的电力设备，其安全可靠的工作会直接影响人们的生产和生活。定子绕组匝间短路故障是一种常见的发电机故障类型，且故障变化极快，在故障早期难于获取充足数据，依托单一故障特征的变化难以准确检测故障。

本发明提出一种基于机电信号分析的异步电机故障检测方法，首先根据定子电流、定子电压进行初步判断，当负序电流差大于参考值，控制超声波发生器向异步电机发射超声波信号，进而计算出振动速度，最终判断是否振动异常，当出现异常时，及时报警，保证异步电机的安全可靠工作。

发明内容

本发明提供一种基于机电信号分析的异步电机故障检测方法，能够及时发现定子绕组匝间短路故障，保证其安全可靠工作。

本发明具体为一种基于机电信号分析的异步电机故障检测方法，所述异步电机故障检测方法包括以下步骤：

步骤(1)：采集所述异步电机定子电流、定子电压、电网频率；

步骤(2)：提取所述定子电流、所述定子电压负序分量；

步骤(3)：计算所述异步电机负序阻抗；

步骤(4)：计算所述异步电机的负序电流差；

步骤(5)：判断所述负序电流差是否大于负序电流差参考值，若是，进入步骤(6)；若不是，返回步骤(1)；

步骤(6)：控制超声波发生器向所述异步电机发射超声波信号；

步骤(7)：接收经过所述异步电机的反射超声波信号；

步骤(8)：计算所述异步电机的振动速度；

步骤(9)：判断所述振动速度是否大于振动速度参考值，若是，发出报警，进入步骤(10)；若不是，进入步骤(10)；

步骤(10)：判断是否继续检测，若是，进入步骤(1)；若不是，结束。

所述异步电机负序阻抗为R_s为定子电阻，L_s为定子电感，R_r为转子电阻，L_s为转子电感，s为转差率，ω为电网频率。

所述异步电机的负序电流差为为所述定子电流负序分量，为所述定子电压负序分量。

步骤(8)中所述异步电机的振动速度计算过程为：

(1)：将所述反射超声波信号转换为AM-FM信号x(n)＝A_r·cos[φ(n)]，A_r为所述反射超声波幅值，ω为所述反射超声波频率，h为所述异步电机的振动位移，为所述反射超声波回波和法线的夹角，c为超声波在空气中的传播速度，L为平衡状态的所述异步电机与所述超声波接收探头之间的直线距离；

(2)：将所述AM-FM信号x(n)进行AM-FM分解，得到纯调频信号：x₁(n)＝cos[φ(n)]；