电机故障诊断方法及电机检测装置与流程

1.本发明涉及电气领域，尤其是涉及一种电机故障诊断方法及电机检测装置。


背景技术：

2.当今社会，随着电气化的发展，各种用电器充斥我们生活生产的方方面面，为保证用电器正常工作，准确分析判断用电器在使用过程中出现的故障，并正确处置非常重要，尤其是生产等工业场合的用电器，如果在运行时出现故障，可能造成严重的损失，因此需要定期对这些用电器进行巡检。然而现阶段在对用电器的巡检过程中，往往无法对用电器的健康状态进行深入评估，如电机故障的检测，市面上现存的各种巡检设备，虽然支持在巡检过程中对电机进行故障诊断，但其诊断深度智能止步于如电机可能发生的欠流、过压及堵转等简单型故障，对电机可能发生的其他各类故障则无能为力。
3.为准确对电机做出诊断，需要对电机的各项故障进行模拟，通过控制变量的方式对模拟的数据进行收集以及处理，并总结得到关于电机故障的各项特征，以便于在巡视时将各种故障数据与运行中的电机做匹配，从而及时发现电机的各项异常。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种电机故障诊断方法，能够通过将待检测的电机与预先测试的故障电机比较，得到待检测电机的故障类型。
5.本发明提供的电机故障诊断方法，包括以下步骤：
6.在第一工况下测试对照电机组，其中对照电机组包括若干台测试电机，每台测试电机具有一种预设故障，获得各台测试电机的第一参数；
7.在第一工况下测试待检电机，获得待检电机在第一工况下的第二参数；
8.比较第一参数和第二参数，得到与待检电机匹配的测试电机。
9.进一步的，在第一工况下对照电机组指，在第一时间段内的若干预设时刻，对各台处于第一工况运行的测试电机进行第一参数的获取；在第一工况下测试待检电机指，在第一时间段内的若干预设时刻，对处于第一工况运行的待检电机进行第二参数的获取。
10.进一步的，比较第一参数和第二参数指，系统按照自定义将获取第一参数的预设时刻、第一参数和测试电机分组，系统按照自定义将获取第二参数的预设时刻、第二参数和待检电机分组，比较待检电机的第二参数分组与各个测试电机的第一参数分组的匹配度。
11.进一步的，匹配度，指待检电机某一时刻的第二参数与测试电机同时刻的第一参数之间的差值，差值的绝对值越小则测试电机与待检电机的匹配度越高。
12.进一步的，电机故障诊断方法还包括以下步骤：
13.获得第一时间段内的各个预设时刻的第二参数和第一参数之间的差值；
14.将第一时间段内的各个差值的绝对值进行加和，得到整体差值；
15.比较各个整体差值，整体差值越小则证明该第一参数对应的测试电机与待测电机之间的匹配度越高。
16.本发明提供的电机检测装置，包括电机、输电线、传感器模块和监测模块；
17.所述输电线用于对所述电机供电；所述传感器模块的测量端与所述输电线配合，所述传感器模块的信号传输端与所述监测模块之间能够进行信号传输，以使得所述监测模块获得所述输电线的电流值。
18.进一步的，所述传感器模块包括设置在所述输电线上的电流互感器。
19.进一步的，所述电机检测装置还包括安装位，所述电机能够与所述安装位可拆卸连接；所述电机中至少具有一个待检电机，和若干测试电机，每个所述测试电机具有至少一种故障。
20.进一步的，所述电机与所述输电线之间通过快接头相连。
21.进一步的，所述快接头包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述电机的供电端子相连，所述第二连接件与所述输电线相连，所述第一连接件和所述第二连接件插接。
22.有益效果
23.本方案首先在第一工况下，分别测试得到各台测试电机的第一参数；得到各个第一参数对应的测试电机的电机故障；其次在第一工况下，测试得到待检电机的第二参数；最后分别将第二参数与各个第一参数进行比较，得到最匹配第二参数的第一参数，从而判断得到待检电机的电机故障。通过预先录入的测试电机的电机故障与该故障下测得的第一参数，从而得到各个电机故障对应的第一电参数，再在同样的条件下检测待检电机，同时录入待检电机的第二电参数，第一电参数与第二电参数为同一电机物理信号，将各个第一电参数与第二电参数进行比较，判断第二电参数更接近哪个测试电机的第一电参数，则待检电机的故障类型就与该测试电机的电机故障一致。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
25.图1是本发明实施例一提供的流程图；
26.图2是本发明实施例一和实施例二提供的测试电机的示意图；
27.图3是本发明实施例一和实施例二提供的待检电机的示意图。
28.附图标号：1-测试电机；2-安装件；3-供电端子；4-第一连接件；5-第二连接件；6-传感器模块；7-输电线；8-监测模块；9-待检电机。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
30.实施例一
31.如图1-图3所示，一种电机故障诊断方法，包括以下步骤：
32.在第一工况下测试对照电机组，其中对照电机组包括若干台测试电机1，每台测试
电机1具有一种预设故障，获得各台测试电机1的第一参数；
33.在第一工况下测试待检电机9，获得待检电机9在第一工况下的第二参数；
34.比较第一参数和第二参数，得到与待检电机9匹配的测试电机1。
35.输电线7用于对测试电机1和待检电机9供电；传感器模块6的测量端与输电线7配合，以获得第一参数和第二参数，传感器模块6的信号传输端与监测模块8之间能够进行信号传输，以使得监测模块8获得输电线7的第一参数和第二参数，监测模块8将获得的待检电机9的第一参数与提前侧得的各个测试电机1的第二参数进行对比，得到与待检电机9匹配的测试电机1，根据测试电机1的已知故障，从而判断得到待检电机9的故障。
36.具体步骤为：
37.s1：在第一工况下，分别测试得到各台测试电机1的第一参数；得到各个第一参数对应的测试电机1的电机故障；
38.s2：在第一工况下，测试得到待检电机9的第二参数；
39.s3：分别将第二参数与各个第一参数进行比较，得到最匹配第二参数的第一参数，从而判断得到待检电机9的电机故障。
40.在一种可选的实施方式中，在第一工况下对照电机组指，在第一时间段内的若干预设时刻，对各台处于第一工况运行的测试电机1进行第一参数的获取；在第一工况下测试待检电机9指，在第一时间段内的若干预设时刻，对处于第一工况运行的待检电机9进行第二参数的获取。
41.在第一时间段内，对各个测试电机1进行测试，记录每个预设时刻测试获得的第一参数，如本方案中具有七台测试电机1，一台待检电机9，七台待测电机分别具有一种已知的电机故障，如转子偏心运行、转子不平衡运行、转子条断裂运行、轴承故障和拖动机械卡住等，测试电机1在运行时，由于各自的故障不同，输出的电信号或机械信号也不同，本方案中的第一参数即为电信号或机械信号中的某一种具体信号，能够随电机故障的种类表现明显可辨别差异，本方案将七台测试电机1置于第一工况的条件下依次测试，获得七组第一参数，每组第一参数对应一种已知的电机故障。第一工况指测试电机1运行时的供电、温度和湿度等条件中的一种或几种，同时测试电机1的电机种类也一致，通过控制变量原则，提高电机故障与第一参数之间的关联度。
42.在七组的第一参数的测试完成后，得到测试电机1所对应的电机种类在第一工况下的电机故障数据库，当需要检测待检电机9时，将待检电机9接入第一工况中，在第一时间段内的每个预设时刻对待检电机9进行第二参数的检测，第二参数与第一参数所代表的实际物理信号一致，如均为电机的电流值、电压值或机械振动频率等，将获得的各个预设时刻的第二参数与同时刻的七组第一参数进行比较，得到最接近的一组第一参数，该组第一参数所对应的测试电机1的电机故障即为待检电机9的电机故障。
43.在一种可选的实施方式中，比较第一参数和第二参数指，系统按照自定义将获取第一参数的预设时刻、第一参数和测试电机1分组，系统按照自定义将获取第二参数的预设时刻、第二参数和待检电机9分组，比较待检电机9的第二参数分组与各个测试电机1的第一参数分组的匹配度。
44.当运行测试电机1时，在第一时间段内，存在若干预设时刻，如存在十个预设时刻，十个预设时刻等分第一时间段，在每个预设时刻获得并记录一个第一参数，每个测试电机1
在第一时间段内记录得到十个第一参数，七台测试电机1共获得七组第一参数，每组十个；当运行待检电机9时，在第一时间段内，按照与测试电机1一致的预设时刻获得并记录第二参数，记录得到十个第二参数，十个第二参数与上述的各组第一参数中的十个第一参数一一对应，将第二参数与七组第一参数进行依次的匹配，每次匹配均比较一一对应的十个第一参数和十个第二参数。
45.在一种可选的实施方式中，匹配度，指待检电机9某一时刻的第二参数与测试电机1同时刻的第一参数之间的差值，差值的绝对值越小则测试电机1与待检电机9的匹配度越高。
46.计算同一预定时刻的第二参数与第一参数之间的差值，差值的绝对值越小则表明测试电机1在该预设时刻的运行情况与待测电机同预设时刻的运行情况越接近。
47.在一种可选的实施方式中，电机故障诊断方法还包括以下步骤：
48.获得第一时间段内的各个预设时刻的第二参数和第一参数之间的差值；
49.将第一时间段内的各个差值的绝对值进行加和，得到整体差值；
50.比较各个整体差值，整体差值越小则证明该第一参数对应的测试电机1与待测电机之间的匹配度越高。
51.实施例二
52.如图1-图3所示，本发明提供了一种电机检测装置，包括电机、输电线7、传感器模块6和监测模块8；
53.输电线7用于对电机供电；传感器模块6的测量端与输电线7配合，传感器模块6的信号传输端与监测模块8之间能够进行信号传输，以使得监测模块8获得输电线7的电流值。
54.电机包括测试电机1和待检电机9，输电线7分别于测试电机1和待检电机9相连，实现供电，本方案中的输电线7对测试电机1和待检电机9的供电保持一致，监测模块8获得并记录传感器模块6传输的测试电机1的第一参数和待检电机9的第二参数，并且对第一参数和第二参数进行处理，以获得与待检电机9最接近的测试电机1。
55.电机检测装置的具体检测步骤为：
56.输电线7分别与各台测试电机1相连，输电线7对测试电机1进行供电，传感器模块6监测得到各台测试电机1的第一参数；传感器模块6将第一参数传输至监测模块8，同时录入该对参数对应的测试电机1的电机故障；
57.输电线7与待检电机9相连，并且供电条件与测试电机1保持一致，传感器模块6监测得到待检电机9的第二参数；传感器模块6将第二参数传输至监测模块8；
58.监测模块8分别将第二参数与各个第一参数进行比较，得到最匹配第二参数的第一参数，从而判断得到待检电机9的电机故障。
59.在一种可选的实施方式中，传感器模块6包括设置在输电线7上的电流互感器。
60.第一参数为输电线7与测试电机1相连时的电流值，第二参数为输电线7与待检电机9相连时的电流值。
61.在一种可选的实施方式中，电机检测装置还包括安装位2，电机能够与安装位2可拆卸连接；电机中至少具有一个待检电机9，和若干测试电机1，每个测试电机1具有至少一种故障。
62.本方案中的若干电机包括各种机械故障，如转子偏心运行、转子不平衡运行、转子
条断裂运行、轴承故障、拖动机械卡住的测试电机1，还包括待检电机9。电机与安装位2之间通过螺栓相连，安装位2上设有若干用于穿设螺栓的安装孔。
63.在一种可选的实施方式中，电机与输电线7之间通过快接头相连。
64.在一种可选的实施方式中，快接头包括第一连接件4和第二连接件5，第一连接件4与电机的供电端子3相连，第二连接件5与输电线7相连，第一连接件4和第二连接件5插接。
65.应该注意的是上述任一实施例是对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、上一、以及下一等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
66.以上实施方式仅适于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

技术特征：
1.一种电机故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：在第一工况下测试对照电机组，其中对照电机组包括若干台测试电机(1)，每台测试电机(1)具有一种预设故障，获得各台测试电机(1)的第一参数；在第一工况下测试待检电机(9)，获得待检电机(9)在第一工况下的第二参数；比较第一参数和第二参数，得到与待检电机(9)匹配的测试电机(1)。2.根据权利要求1所述的电机故障诊断方法，其特征在于，在第一工况下对照电机组指，在第一时间段内的若干预设时刻，对各台处于第一工况运行的测试电机(1)进行第一参数的获取；在第一工况下测试待检电机(9)指，在第一时间段内的若干预设时刻，对处于第一工况运行的待检电机(9)进行第二参数的获取。3.根据权利要求2所述的电机故障诊断方法，其特征在于，比较第一参数和第二参数指，系统按照自定义将获取第一参数的预设时刻、第一参数和测试电机(1)分组，系统按照自定义将获取第二参数的预设时刻、第二参数和待检电机(9)分组，比较待检电机(9)的第二参数分组与各个测试电机(1)的第一参数分组的匹配度。4.根据权利要求3所述的电机故障诊断方法，其特征在于，匹配度，指待检电机(9)某一时刻的第二参数与测试电机(1)同时刻的第一参数之间的差值，差值的绝对值越小则测试电机(1)与待检电机(9)的匹配度越高。5.根据权利要求4所述的电机故障诊断方法，其特征在于，电机故障诊断方法还包括以下步骤：获得第一时间段内的各个预设时刻的第二参数和第一参数之间的差值；将第一时间段内的各个差值的绝对值进行加和，得到整体差值；比较各个整体差值，整体差值越小则证明该第一参数对应的测试电机(1)与待测电机之间的匹配度越高。6.一种电机检测装置，其特征在于，包括电机、输电线(7)、传感器模块(6)和监测模块(8)；所述输电线(7)用于对所述电机供电；所述传感器模块(6)的测量端与所述输电线(7)配合，所述传感器模块(6)的信号传输端与所述监测模块(8)之间能够进行信号传输，以使得所述监测模块(8)获得所述输电线(7)的电流值。7.根据权利要求6所述的电机检测装置，其特征在于，所述传感器模块(6)包括设置在所述输电线(7)上的电流互感器。8.根据权利要求6所述的电机检测装置，其特征在于，所述电机检测装置还包括安装位(2)，所述电机能够与所述安装位(2)可拆卸连接；所述电机中至少具有一个待检电机(9)，和若干测试电机(1)，每个所述测试电机(1)具有至少一种故障。9.根据权利要求6所述的电机检测装置，其特征在于，所述电机与所述输电线(7)之间通过快接头相连。10.根据权利要求9所述的电机检测装置，其特征在于，所述快接头包括第一连接件(4)和第二连接件(5)，所述第一连接件(4)与所述电机的供电端子(3)相连，所述第二连接件(5)与所述输电线(7)相连，所述第一连接件(4)和所述第二连接件(5)插接。

技术总结
本发明涉及电气领域，尤其是涉及一种电机故障诊断方法及电机检测装置。本发明提供的电机故障诊断方法，包括以下步骤：在第一工况下对照电机组，其中对照电机组包括若干台测试电机，每台测试电机具有一种预设故障，获得各台测试电机的第一参数；在第一工况下测试待检电机，获得待检电机在第一工况下的第二参数；比较第一参数和第二参数，得到与待检电机匹配的测试电机。测试电机。测试电机。


技术研发人员：孙巍巍
受保护的技术使用者：天津市中力神盾电子科技有限公司
技术研发日：2022.03.10
技术公布日：2023/9/20