[发明专利]一种无轴承电机悬浮绕组故障检测方法

权利要求书

1.一种无轴承电机悬浮绕组故障检测方法，将悬浮绕组三相电流i_Sa、i_Sb、i_Sc变换为d-q旋转坐标系下的两相悬浮电流i_Sα、i_Sβ，其特征是还具有以下步骤：

A、将两相悬浮电流i_Sα、i_Sβ输入图像处理与识别模块中，图像处理与识别模块将每次取样得到的两相悬浮电流i_Sα、i_Sβ作为一个二值图像的像素点，在静态坐标系下将该像素点示出；

B、取样得到悬浮绕组未发生故障时的二值图像，在二值图像中取出通过的像素点最多的圆形O₁，并求出该圆形O₁的半径R₁；

C、当电机运行后，每隔一段时间对两相悬浮电流i_Sα、i_Sβ进行实时采样，得到运行时的二值图像，在二值图像中取通过的像素点最多的轨迹，若该轨迹为椭圆形，则求出椭圆的长轴半径R₂；若该轨迹为圆形，则求出圆形的半径R₂；

D、根据式求出故障严重性指数FSI，将故障严重性指数FSI与设定的阈值进行比较，当超过阈值时，则电机的悬浮绕组发生故障，反之则没有故障。

2.根据权利要求1所述一种无轴承电机悬浮绕组故障检测方法，其特征是：图像处理与识别模块将半径R₁和半径R₂输入到故障检测模块中，由故障检测模块计算故障严重性指数FSI，并与阈值进行比较，判断是否发生故障。

3.根据权利要求1所述一种无轴承电机悬浮绕组故障检测方法，其特征是：采用电涡流位移传感器检测得到电机转子的实际径向位移x、y，将实际径向位移x、y分别与给定径向位移值x^*、y^*进行比较，比较的两个差值经过PID调节后得到径向悬浮力的命令值Fx、Fy，径向悬浮力的命令值Fx、Fy经过力/电流变换之后得到d-q旋转坐标系下绕组电流的命令值将所述两相悬浮电流i_Sα、i_Sβ经过PARK变换后得到的两相实际电流i_Sd、i_Sq和所述命令值分别比较，比较的差值经PI调节后得到d-q旋转坐标系下的定子电流将定子电流经PARK逆变换得到用于空间电压矢量脉宽调制控制的电压参考矢量V^*_Sα、V^*_Sα，对无轴承电机的悬浮力进行控制。

4.根据权利要求1所述一种无轴承电机悬浮绕组故障检测方法，其特征是：故障严重性指数FSI为一个介于0与1之间的数。

5.根据权利要求1所述一种无轴承电机悬浮绕组故障检测方法，其特征是：步骤A中，在静态坐标系下将像素点示出，δx、δy分别是两相悬浮电流i_Sα、i_Sβ的最小值。

6.根据权利要求1所述一种无轴承电机悬浮绕组故障检测方法，其特征是：步骤A中，二值图像中的每个像素点的颜色用灰度等级I(i_x,i_y)表示，在电流取样点取灰度等级I(i_x,i_y)＝1，得到一个黑色的点，在其他点取灰度等级I(i_x,i_y)＝0，得到白色的点作为背景。