技术特征：
1.一种检测电机的转子条故障的方法，所述方法包括，在时段内从电机获取在线信号的集合，所述在线信号的集合包括至少一个振动信号和磁通量信号的加和信号，每个磁通量信号是从位于电机的外表面上的相应通量传感器获得的；从在线信号的集合提取在线异常指示符值；将在线异常指示符值与对应载荷状况的基线异常指示符值进行比较；以及当在线异常指示符值偏离基线异常指示符值乘以阈值时，确定破损或破裂转子的存在。2.根据权利要求1所述的方法，其中，电机是电动机或发电机，所述电机包括，具有圆筒形框架的定子，所述圆筒形框架包括布置在所述圆筒形框架中的多个导电绕组；具有同心安装且可在定子的圆筒形框架内旋转的圆筒形主体的转子，所述转子具有驱动端和非驱动端；以及同轴安装到转子的细长的轴构件，所述轴构件在驱动端从转子突出。3.根据权利要求2所述的方法，其中，从电机获取在线信号的集合包括，获取并加和p个通量信号的集合以获得总通量信号，其中，p个通量信号的集合是从沿定子的圆筒形框架的圆周靠近定子定位的p个通量传感器获取的，使得沿圆筒形框架的圆周的任何两个相邻通量传感器相对于圆筒形框架的纵轴具有360/p度的角度间隔，其中，p代表电动机或发电机的总极数；从加速计获取一个或多个振动信号；以及任选地获取电机的相电流或线电流。4.根据权利要求3所述的方法，还包括从在线信号的集合计算在线负载值的集合，所述在线负载值的集合是选自包括电机的轴速度值、转差值以及相电流或线电流的rms值的组中的一个或多个。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，从在线信号的集合提取在线异常指示符值包括计算总通量信号的一个或多个频率分量的幅度的rms值，所述频率分量与转子条故障相关联。6.根据权利要求5所述的方法，其中，计算rms值包括，对总通量信号执行傅里叶变换；以及从总通量信号的频谱提取频率分量的幅度。7.根据权利要求2至6中的任一项所述的方法，还包括在获取在线信号的集合之前当电机处于健康状况时执行电机的初始校准，所述初始校准包括，获取并存储从空载状况到满载状况的一系列载荷状况下的基线负载值的集合，其中，基线负载值的集合是选自包括电机的轴速度值、转差值以及相电流或线电流的rms值的组中的一个或多个。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述初始校准还包括当电机处于健康状况时，提取与从空载状况到满载状况的载荷状况的集合对应的基线异常指示符值的集合；其中，提取对应载荷状况的基线异常指示符值包括，获取并加和p个通量信号的集合，以获得所述对应载荷状况的总通量信号；
对总通量信号执行傅里叶变换以获得总通量信号的幅度；以及从总通量信号的频谱提取频率分量的幅度。9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括在将在线异常指示符值与所述对应载荷状况的基线异常指示符值进行比较之前识别所述对应载荷状况，其中，识别所述对应载荷状况的步骤包括，将来自电机的在线负载值的集合与基线负载值的集合进行比较，以识别所述对应载荷状况；以及选择识别的对应载荷状况的基线异常指示符值。10.根据权利要求2至9中的任一项所述的方法，还包括提供电机的参数值的输入，所述参数值包括电机的极数、满载电流和满载转差。11.一种其上存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令用于指示系统的处理单元执行在电机的在线运行期间检测破损或破裂转子条的方法，所述方法包括，在时段内从电机获取在线信号的集合，所述在线信号的集合包括至少一个振动信号、磁通量信号的加和信号，每个磁通量信号是从位于电机的外表面上的相应通量传感器获得的；从在线信号的集合提取在线异常指示符值；将在线异常指示符值与对应载荷状况的基线异常指示符值进行比较；以及当在线异常指示符值偏离基线异常指示符值乘以阈值时，确定破损或破裂转子的存在。12.一种估计由于电机中的一个或多个机械异常导致的附加运行支出的方法，所述方法包括，在时段内从电机获取在线信号的集合，信号的所述集合包括至少一个振动信号、至少一个磁通量信号和至少一个电流信号；从在线信号的集合提取在线异常指示符值；将在线异常指示符值与对应载荷状况的基线异常指示符值进行比较；当在线异常指示符值偏离基线异常指示符值乘以阈值时，确定机械异常的存在；以及计算时间帧内的附加运行支出，所述时间帧从当确定机械异常的实例时开始，直到当电机的总体振动速度预计到达限定的不可接受范围时的实例为止。13.根据权利要求12所述的方法，其中，电机是电动机或发电机，所述电机包括，具有圆筒形框架的定子，所述圆筒形框架包括布置在所述圆筒形框架中的多个导电绕组；具有同心安装且可在定子的圆筒形框架内旋转的圆筒形主体的转子，所述转子具有驱动端和非驱动端；以及同轴安装到转子的细长的轴构件，所述轴构件在驱动端从转子突出。14.根据权利要求13所述的方法，其中，从电机获取在线信号的集合包括，从加速计获取至少一个振动信号；获取并加和p个通量信号的集合以获得总通量信号，其中，p个通量信号的集合是从沿定子的圆筒形框架的圆周靠近定子定位的p个通量传感器获取的，使得沿圆筒形框架的圆周的任何两个相邻通量传感器相对于圆筒形框架的纵轴具有360/p度的角度间隔，其中，p
代表电动机或发电机的总极数；以及获取电机的相电流或线电流。15.根据权利要求14所述的方法，还包括，从在线信号的集合计算在线负载值的集合，所述在线负载值的集合是选自包括电机的轴速度值、转差值以及相电流或线电流的rms值的组中的一个或多个。16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，从信号的集合提取在线异常指示符值包括，计算总通量信号的一个或多个频率分量的幅度的rms值或者相电流或线电流的一个或多个频率分量的幅度的rms值，所述频率分量与机械异常相关联。17.根据权利要求16所述的方法，其中，计算rms值包括，对总通量信号或者相电流或线电流执行傅里叶变换；以及从总通量信号或者相电流或线电流的频谱提取频率分量的幅度。18.根据权利要求13至17中的任一项所述的方法，还包括在获取在线信号的集合之前当电机处于健康状况时执行电机的初始校准，所述初始校准包括，获取并存储从空载状况到满载状况的一系列载荷状况下的基线负载值的集合，其中，基线负载值的集合是选自包括电机的轴速度值、转差值以及相电流或线电流的rms值的组中的一个或多个。19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述初始校准还包括当电机处于健康状况时，提取与从空载状况到满载状况的载荷状况的集合对应的基线异常指示符值的集合。20.根据权利要求18或19所述的方法，还包括在将在线异常指示符值与所述对应载荷状况的基线异常指示符值进行比较之前识别所述对应载荷状况，其中，识别所述对应载荷状况的步骤包括，将来自电机的在线负载值的集合与基线负载值的集合进行比较，以识别所述对应载荷状况；以及选择所述对应载荷状况的基线异常指示符值。21.根据权利要求12至20中的任一项所述的方法，其中，计算所述时间帧内的附加运行支出包括，以规则时间间隔计算功率损失、由于所述一个或多个机械异常导致的附加电流以及总体振动速度；以及将计算的功率损失、由于所述一个或多个机械异常导致的附加电流以及总体振动速度存储在数据库中。22.根据权利要求21所述的方法，其中，计算所述时间帧内的附加运行支出还包括，基于存储在数据库中的计算的总体振动速度，计算总体振动速度的趋势；从总体振动速度的趋势，确定当电机的总体振动速度处于限定的不可接受范围时的实例；以及计算所述时间帧内的附加运行支出。23.根据权利要求13至22中的任一项所述的方法，还包括输入电机的参数值，所述参数值包括极数、满载电流、满载转差、电价、定子电阻、转子电阻以及相电流或线电流中的由于机械异常特征导致的实际电流的rms值。
24.根据权利要求12至23中的任一项所述的方法，还包括在从在线信号的集合提取在线异常指示符值之前，从所述至少一个振动信号获得电机的总体振动速度；将总体振动速度与电机的振动速度的推荐的值或值范围进行比较；以及当总体振动速度偏离所述推荐的值或值范围时，触发用于维护的信号。25.一种其上存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令用于指示系统的处理单元执行估计由于电机中的一个或多个机械异常导致的附加运行支出的方法，所述方法包括，在时段内从电机获取在线信号的集合，信号的所述集合包括至少一个振动信号、至少一个磁通量信号和至少一个电流信号；从在线信号的集合提取在线异常指示符值；将在线异常指示符值与对应载荷状况的基线异常指示符值进行比较；当在线异常指示符值偏离基线异常指示符值乘以阈值时，确定机械异常的存在；以及计算时间帧内的附加运行支出，所述时间帧从当检测到机械异常时的实例开始，直到当电机的总体振动速度到达限定的不可接受范围时的实例为止。
技术总结
提供一种检测电机的转子条故障的方法，所述方法包括，在时段内从电机获取在线信号的集合，所述在线信号的集合包括至少一个振动信号和磁通量信号的加和信号，每个磁通量信号是从位于电机的外表面上的相应通量传感器获得的；从在线信号的集合提取在线异常指示符值；将在线异常指示符值与对应载荷状况的基线异常指示符值进行比较；以及当在线异常指示符值偏离基线异常指示符乘以阈值。基线异常指示符乘以阈值。基线异常指示符乘以阈值。
技术研发人员：S
受保护的技术使用者：新加坡国立大学
技术研发日：2020.08.04
技术公布日：2022/4/15