一種檢測(cè)電動(dòng)機(jī)健康度的方法，特別是一種通過在線采集電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)與預(yù)存的特征值進(jìn)行比較，獲取電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)健康度的方法。

背景技術(shù)：

1、電動(dòng)機(jī)在企業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，一些大型企業(yè)通常需要裝備數(shù)千甚至數(shù)萬臺(tái)不同類型的電動(dòng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，電動(dòng)機(jī)在企業(yè)中廣泛應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率，電動(dòng)機(jī)的性能和質(zhì)量直接影響著企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，因此，企業(yè)需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格的管理和維護(hù)，以確保其正常運(yùn)行，用于電動(dòng)機(jī)保護(hù)的電氣設(shè)備一般有電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、變頻器和軟啟動(dòng)器，這些電氣設(shè)備一般都有數(shù)據(jù)接口，但主要用于集中控制，而不是用于數(shù)據(jù)的采集，檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)本身的狀態(tài)仍然依靠熟練工人巡檢，判斷電動(dòng)機(jī)還能運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間，也只能靠經(jīng)驗(yàn)，按計(jì)劃?rùn)z修，由此產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)的利用率降低，電動(dòng)機(jī)的庫(kù)存增大，如果電動(dòng)機(jī)沒有庫(kù)存，就可能影響生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明通過在線?實(shí)時(shí)采集電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的變頻器和軟啟動(dòng)器中的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過企業(yè)內(nèi)部的高速工業(yè)以太網(wǎng)將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)服務(wù)器里的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的電動(dòng)機(jī)電氣數(shù)據(jù)特征值進(jìn)行比較，由此判斷電動(dòng)機(jī)的健康度，達(dá)到?實(shí)時(shí)掌握電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前健康度。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：建立企業(yè)內(nèi)部的高速工業(yè)以太網(wǎng)以及電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于將實(shí)時(shí)采集的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的變頻器和軟啟動(dòng)器中電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器里，對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和電動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)進(jìn)行采樣和分析計(jì)算，確定電動(dòng)機(jī)健康度評(píng)估、故障診斷與故障預(yù)測(cè)的特征值，通過電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)與電動(dòng)機(jī)的特征值進(jìn)行比較，及早發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)電動(dòng)機(jī)的故障和隱患，基于采樣數(shù)據(jù)分析與建模方法評(píng)估電動(dòng)機(jī)固有長(zhǎng)期健康特征和短期實(shí)時(shí)運(yùn)行健康狀態(tài)，對(duì)電動(dòng)機(jī)故障提前預(yù)判，為電動(dòng)機(jī)檢修和電動(dòng)機(jī)庫(kù)存策略的制定提供科學(xué)依據(jù)。

3、電動(dòng)機(jī)的特征值選取的是能夠反映電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電氣參數(shù)值，這些特征值可以包括三相電壓（uab、ubc、uca）、三相電流（ia、ib、ic）、額定電流、啟動(dòng)電流、短路電流、額定功率、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、絕緣電阻、接地電阻、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)和三相定子繞組溫度。

4、當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電氣參數(shù)值即為電動(dòng)機(jī)的特征值。

5、特征值的選取不會(huì)選取電動(dòng)機(jī)的全部特征值，只選取當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常狀況甚至出現(xiàn)故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電氣參數(shù)值偏移量比較大的特征值，以及選取響應(yīng)速度比較快的特征值。

6、為了準(zhǔn)確判斷電動(dòng)機(jī)的健康度，通常需要綜合考慮多個(gè)特征值的變化，并結(jié)合電動(dòng)機(jī)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析。

技術(shù)特征：

1.通過實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)與特征值比較判斷電動(dòng)機(jī)健康度的方法，其特征在于：建立企業(yè)內(nèi)部的高速工業(yè)以太網(wǎng)以及電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于將實(shí)時(shí)采集的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的變頻器和軟啟動(dòng)器中電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器里，對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和電動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)進(jìn)行采樣和分析計(jì)算，確定電動(dòng)機(jī)健康度評(píng)估、故障診斷與故障預(yù)測(cè)的特征值，通過電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)與電動(dòng)機(jī)的特征值進(jìn)行比較，及早發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)電動(dòng)機(jī)的故障和隱患，基于采樣數(shù)據(jù)分析與建模方法評(píng)估電動(dòng)機(jī)固有長(zhǎng)期健康特征和短期實(shí)時(shí)運(yùn)行健康狀態(tài)，對(duì)電動(dòng)機(jī)故障提前預(yù)判，為電動(dòng)機(jī)檢修和電動(dòng)機(jī)庫(kù)存策略的制定提供科學(xué)依據(jù)。電動(dòng)機(jī)的特征值選取的是能夠反映電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電氣參數(shù)值，這些特征值可以包括三相電壓（uab、ubc、uca）、三相電流（ia、ib、ic）、額定電流、啟動(dòng)電流、短路電流、額定功率、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、絕緣電阻、接地電阻、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)和三相定子繞組溫度。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電氣參數(shù)值即為電動(dòng)機(jī)的特征值。特征值的選取不會(huì)選取電動(dòng)機(jī)的全部特征值，只選取當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常狀況甚至出現(xiàn)故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電氣參數(shù)值偏移量比較大的特征值，以及選取響應(yīng)速度比較快的特征值。為了準(zhǔn)確判斷電動(dòng)機(jī)的健康度，通常需要綜合考慮多個(gè)特征值的變化，并結(jié)合電動(dòng)機(jī)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析。對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，去除噪聲、異常值和干擾信號(hào)，通過時(shí)域分析、頻域分析、統(tǒng)計(jì)分析以及基于電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型和物理模型的計(jì)算和分析，用計(jì)算出來的結(jié)果與正常狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)的電氣運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出每種狀態(tài)之間電動(dòng)機(jī)電氣運(yùn)行數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)，以數(shù)值變化較大和反應(yīng)較快的數(shù)值形成特征值，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)編制故障代碼，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)服務(wù)器中。健康度評(píng)估計(jì)算流程主要包括三個(gè)部分。第一部分，實(shí)時(shí)故障診斷與預(yù)測(cè)分析，首先，獲取評(píng)估電動(dòng)機(jī)的基本信息和采集參數(shù)，對(duì)每個(gè)采樣時(shí)刻的采樣參數(shù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)和記錄，實(shí)時(shí)運(yùn)行點(diǎn)數(shù)據(jù)的故障診斷和預(yù)測(cè)，是經(jīng)過故障代碼的讀取初步判定故障的嚴(yán)重程度。對(duì)于緊急故障迅速做出報(bào)警提示，同時(shí)，對(duì)故障數(shù)據(jù)做進(jìn)一步故障類型分類，計(jì)算實(shí)時(shí)工況特征值與故障數(shù)據(jù)的偏差，給出實(shí)時(shí)健康評(píng)估折損值，最后，根據(jù)故障類型給出報(bào)警信息與檢修意見，并記錄故障運(yùn)行時(shí)間。第二部分，環(huán)境干擾因素的影響分析，首先，對(duì)比實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)與設(shè)備正常運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)溫度特征值，并考慮環(huán)境干擾溫度偏差系數(shù)計(jì)算出溫度偏差值。對(duì)于環(huán)境干擾其他參數(shù)，如濕度，塵埃顆粒分析，亦采取相同的處理方法。第三部分，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行、故障與維修史分析，首先，對(duì)健康評(píng)估截取時(shí)間段的設(shè)備工況分類和故障維修史統(tǒng)計(jì)計(jì)算，對(duì)于電動(dòng)機(jī)工況分類統(tǒng)計(jì)，分為停機(jī)狀態(tài)、偏輕負(fù)載狀態(tài)，中負(fù)載狀態(tài)，偏重負(fù)載狀態(tài)，偏滿載狀態(tài)和過載狀態(tài)，按照負(fù)載比重計(jì)算不同工況類型對(duì)電動(dòng)機(jī)影響的權(quán)重分配系數(shù)及折算值。對(duì)于故障維修史統(tǒng)計(jì)，如電動(dòng)機(jī)的大修次數(shù)和小修次數(shù)，以及核心配件或者小配件的更換史進(jìn)行分類，并選取不同的加權(quán)系數(shù)計(jì)算，其次，計(jì)算電動(dòng)機(jī)投運(yùn)至評(píng)估時(shí)刻的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，綜合計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的故障維修史健康折損值或增值，最終，將以上三個(gè)部分的健康評(píng)估數(shù)值，根據(jù)權(quán)重系數(shù)分配值統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出電動(dòng)機(jī)的健康分值，并以百分值顯示，同時(shí)給出相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)維護(hù)策略。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明通過在線實(shí)時(shí)采集電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的變頻器和軟啟動(dòng)器中的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過企業(yè)內(nèi)部的高速工業(yè)以太網(wǎng)將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)服務(wù)器里的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的電動(dòng)機(jī)電氣數(shù)據(jù)特征值進(jìn)行比較，由此判斷電動(dòng)機(jī)的健康度，達(dá)到實(shí)時(shí)掌握電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前健康度。

技術(shù)研發(fā)人員：丁鋒,侯兵紅,李明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆銘鼎高科投資發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2