CN111579990B - 基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于故障诊断技术领域，公开了一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，采集三相异步电机的三相电流信号；并对采集的数据进行预处理，分别去除电流信号序列的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列；对得到的离散时间序列分别求导、构造向量、取平方、计算三重积、计算绝对相位、进行频域分析；得到三相异步电机转子断条的故障特征频率。本发明原理简单、计算量小、对设备的数据存储和计算能力要求不高、受信号噪声的影响较小，能够实现电机转子断条的在线检测，诊断电机早期故障。

Description

基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法

技术领域

本发明属于故障诊断技术领域，尤其涉及一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法。

背景技术

目前，感应电机作为一个驱动部件广泛应用于工业设备中。在那些比较依赖感应电机的关键应用中，电机的故障会造成的非常昂贵的停机损失。针对这一问题，近十年来，为了防止电机故障造成昂贵的经济损失，人们研究了状态监控与故障诊断技术。电机转子断条是一种常见的故障，经常会造成电机的意外故障，造成生产效率的损失。近年来，这类故障得到了越来越多的研究，迫切的需要开发先进的诊断技术，允许在线检测并能够准确的诊断电机早期故障，以避免严重的意外停机。

电流特征分析(MCSA)作为一种应用广泛的感应电机故障诊断方法，为实现连续监测和检测早期故障提供了一种实用的解决方案。与常见的基于加速度的故障诊断方法相比，MCSA方法能够在不使用额外传感器和其他硬件的条件下进行信号采集，并且这种采集方式具有非侵入性，对电机的运行特性影响较小。

基于频域分析的MCSA技术作为一种主流技术，已被广泛地应用于检测电机转子断条故障和端环故障。基于频域分析的MCSA技术是针对定子电流信号直接进行频域分析，从频谱中寻找能够反映感应电机转子断条的故障特征频率 (1±2sk)f₀(s为转子转差，f₀为电源频率，k为谐波阶次)。然而，基于频域分析的 MCSA技术往往不能得到较好的结果，其的缺点在于，电机转子断条故障特征频域与电流的工频接近，效果受到工频频谱泄露的严重影响。有研究通过滤波器滤除电流信号中的工频，但是效果较差。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中，感应电机转子断条故障诊断方法受到电流中工频和噪声的影响较大，无法确定感应电机转子断条故障特征频率数据信息。通过带阻滤波的方式滤除工频成分的方法很难将发挥有效的作用。

解决以上问题及缺陷的难度为：要解决这一问题，需要将电流信号中的工频消除。通过滤波器的方式消除工频的方法效果较差，需要探索新的消除工频的方法。

解决以上问题及缺陷的意义为：通过消除电流信号的工频，使得电流信号中只保留与电机故障直接相关的故障特征频率分量，通过简单的谱分析便可发现明显的故障特征，对有效监测电机转子断条故障有重要的应用价值。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法。

本发明是这样实现的，一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，包括：

步骤一，采集数据，同时采集三相异步电机的三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc；

步骤二，对步骤一采集的数据进行预处理，分别去除电流信号序列I_sa、I_sb和I_sc的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列X_a、X_b和X_c；

步骤三，对步骤二得到的离散时间序列X_a、X_b和X_c分别求导，得到序列X_a’、 X_b’和X_c’；

步骤四，构造向量，对任意t＝t_i时刻，令向量a＝(1,1,1)，并构造向量X_i＝[X_a(t_i)X_b(t_i)X_c(t_i)]和向量X_i’＝[X_a’(t_i)X_b’(t_i)X_c’(t_i)]；其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数；

步骤五，取平方，对于每一个t＝t_i时刻，计算X_i ²，得到包含交流电的幅值信息的序列A(t_i)；

步骤六，计算三重积，对于每一个t_i时刻，计算三个向量的三重积aX_iX_i’，得到序列p(t_i)；

步骤七，计算绝对相位，通过对p(t_i)序列进行去均值，并除以

再进行积分，得到信号序列Q(t_i)，信号序列Q(t_i)即为三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc的绝对相位；

步骤八，进行频域分析，对绝对相位Q(t_i)进行频域分析得到三相异步电机转子断条的故障特征频率。

进一步，步骤一中，所述数据采集包括：通过设置采样频率，对三路电流信号进行数据采集；得到电流信号序列I_sa、I_sb和I_sc。

进一步，步骤二中，所述数据预处理方法包括：

(1)去均值：去除所采集的电流信号中包含的直流分量；

I_m＝I_sm-mean(I_sm)

其中mean(I)为计算电流序列I的均值，m分别为a，b，c；

(2)幅值归一化：将采集的每一路的电流信号除以对应电流序列的最大值进行幅值归一化；

其中max(I)为取电流序列I中的最大值，m分别为a，b，c。

进一步，步骤三中，所述求导公式为：

f_s为采样频率，m分别为a，b，c。

进一步，步骤四中，所述向量构造公式为：

a＝[1 1 1],

X_i＝[X_a(t_i) X_b(t_i) X_c(t_i)],

X_i′＝[X_a′(t_i) X_b′(t_i) X_c′(t_i)].

其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

进一步，步骤五中，所述取平方公式为：

X_i ²＝X_a ²(t_i)+X_b ²(t_i)+X_c ²(t_i)

A(t_i)＝X_i ²

其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

进一步，步骤六中，所述三重积计算公式为：

构成向量p(t_i)，其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

进一步，步骤七中，所述绝对相位计算方法为：

1)去均值：除去序列p(t_i)中的直流分量，得到序列p₁(t_i)；

p₁(t_i)＝p(t_i)-mean[p(t_i)]

2)对于每一个时刻t＝t_i，序列p₁(t_i)除以

得到序列p₂(t_i)

3)积分：对p₂(t_i)积分，所得的序列Q(t_i)即为定子电流的绝对相位；

进一步，步骤八中，所述频域分析方法包括：

对定子电流绝对相位Q(t_i)进行频谱分析，得到三相异步电机转子断条的故障特征频率2sf₀；其中f₀为电机的输入电流频率。

本发明的另一目的在于提供一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测系统包括：

数据预处理模块，用于采集三相异步电机的三相电流信号，并进行预处理，分别去除电流信号序列的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列；

序列求导模块，用于对得到的离散时间序列分别求导；

交流电幅值信息序列获取模块，用于构造向量，取平方，得到包含交流电的幅值信息的序列；

三重积计算模块，用于计算三重积，对于每一个时刻，计算三个向量的三重积；

三相电流信号绝对相位获取模块，用于计算绝对相位，对所述绝对相位进行频域分析得到三相异步电机转子断条的故障特征频率。

本发明的另一目的在于提供一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，包括：

步骤1，采集数据，同时采集三相异步电机的三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc；

步骤2，对步骤1采集的数据进行预处理，分别去除电流信号序列I_sa、I_sb和I_sc的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列X_a、X_b和X_c；

步骤3，对步骤2得到的离散时间序列X_a、X_b和X_c分别求导，得到序列X_a’、 X_b’和X_c’；

步骤4，构造向量，对任意t＝t_i时刻，令向量a＝(1,1,1)，并构造向量X_i＝[X_a(t_i)X_b(t_i)X_c(t_i)]和向量X_i’＝[X_a’(t_i)X_b’(t_i)X_c’(t_i)]；其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数；

步骤5，取平方，对于每一个t＝t_i时刻，计算X_i ²，得到包含交流电的幅值信息的序列A(t_i)；

步骤6，计算三重积，对于每一个t_i时刻，计算三个向量的三重积aX_iX_i’，得到序列p(t_i)；

步骤7，计算绝对相位，通过对p(t_i)序列进行去均值，并除以

再进行积分，得到信号序列Q(t_i)，信号序列Q(t_i)即为三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc的绝对相位；

步骤8，进行频域分析，对绝对相位Q(t_i)进行频域分析得到三相异步电机转子断条的故障特征频率。

本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法的感应电机。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明公开了一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，通过解算出定子电流信号中的绝对相位，对绝对相位进行谱分析，从而找到转子断条的故障特征频率。

本发明可以求解出定子电流的绝对相位，电流工频信号被去除，感应电机的故障特征频率被提取，故障特征频率更加明显，可以有效的检测转子断条的故障特征频率分量，图8的实验结果证明了本发明的效果。

本发明与基于电流信号频谱分析的方法相比，在电机负载较小时，依然有较好的诊断效果，图9的实验结果反映了在较小负载下，基于定子电流绝对相位的方法比基于电流信号谱分析方法更有效。

本发明相比直接对电流信号进行频域分析的传统方法相比不仅有较强的抗噪声干扰能力，而且在很低的采样频率下依然有效，图10通过实验数据验证了本发明的这一特点。

本发明原理简单、计算量小、对设备的数据存储和计算能力要求不高，能够实现电机转子断条的在线检测，诊断电机早期故障。

本发明可操作性强，作为一种MCSA方法能够以非侵入的方式进行三相异步电机转子断条的故障诊断。

结合实验或试验数据和现有技术对比得到的效果和优点：从图8-10中可以看出，基于绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法与基于频域分析的 MCSA方法相比，故障特征频率更加明显，在电机负载较小时依然有较好的诊断效果，在很低的采样频率下依然有效等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法流程图。

图2是本发明实施例提供的基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障诊断原理图。

图3是本发明实施例提供的基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障诊断公式示意图。

图4是本发明实施例提供的数据采集得到的三相定子电流的时域波形示意图。

图5是本发明实施例提供的数据预处理后得到的电流信号的时域波形示意图。

图6是本发明实施例提供的计算三重积后得到的信号序列的时域波形示意图。

图7是本发明实施例提供的绝对相位信号的时域图。

图8是本发明实施例提供的绝对相位信号的频域图。

图9是本发明实施例提供的绝对相位法与传统方法的效果对比图。

图10是本发明实施例提供的低采样频率下的效果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术中，感应电机转子断条故障诊断方法受到电流中工频和噪声的影响较大，无法确定感应电机转子断条故障特征频率数据信息。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法包括：

S101，采集数据，同时采集三相异步电机的三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc。

S102，对步骤S101采集的数据进行预处理，分别去除电流信号序列I_sa、I_sb和I_sc的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列X_a、X_b和X_c。

S103，对步骤S102得到的离散时间序列X_a、X_b和X_c分别求导，得到序列 X_a’、X_b’和X_c’。

S104，构造向量，对任意t＝t_i时刻，令向量a＝(1,1,1)，并构造向量X_i＝[X_a(t_i) X_b(t_i)X_c(t_i)]和向量X_i’＝[X_a’(t_i)X_b’(t_i)X_c’(t_i)]；其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

S105，取平方，对于每一个t＝t_i时刻，计算X_i ²，得到包含交流电的幅值信息的序列A(t_i)。

S106，计算三重积，对于每一个t_i时刻，计算三个向量的三重积aX_iX_i’，得到序列p(t_i)。

S107，计算绝对相位，通过对p(t_i)序列进行去均值，并除以

再进行积分，得到信号序列Q(t_i)，信号序列Q(t_i)即为三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc的绝对相位。

S108，进行频域分析，对绝对相位Q(t_i)进行频域分析得到三相异步电机转子断条的故障特征频率。

步骤S101中，本发明实施例提供的数据采集包括：通过设置采样频率，对三路电流信号进行数据采集；得到电流信号序列I_sa、I_sb和I_sc。

步骤S102中，本发明实施例提供的数据预处理方法包括：

(1)去均值：去除所采集的电流信号中包含的直流分量；

I_m＝I_sm-mean(I_sm)

其中mean(I)为计算电流序列I的均值，m分别为a，b，c；

(2)幅值归一化：将采集的每一路的电流信号除以对应电流序列的最大值进行幅值归一化；

其中max(I)为取电流序列I中的最大值，m分别为a，b，c。

步骤S103中，本发明实施例提供的求导公式为：

f_s为采样频率，m分别为a，b，c。

步骤S104中，本发明实施例提供的向量构造公式为：

a＝[1 1 1],

X_i＝[X_a(t_i) X_b(t_i) X_c(t_i)],

X_i′＝[X_a′(t_i) X_b′(t_i) X_c′(t_i)].

其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

步骤S105中，本发明实施例提供的取平方公式为：

X_i ²＝X_a ²(t_i)+X_b ²(t_i)+X_c ²(t_i)

A(t_i)＝X_i ²

其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

步骤S106中，本发明实施例提供的三重积计算公式为：

构成向量p(t_i)，其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

步骤S107中，本发明实施例提供的绝对相位计算方法为：

1)去均值：除去序列p(t_i)中的直流分量，得到序列p₁(t_i)；

p₁(t_i)＝p(t_i)-mean[p(t_i)]

2)对于每一个时刻t＝t_i，序列p₁(t_i)除以

得到序列p₂(t_i)

3)积分：对p₂(t_i)积分，所得的序列Q(t_i)即为定子电流的绝对相位；

步骤S108中，本发明实施例提供的频域分析方法包括：

对定子电流绝对相位Q(t_i)进行频谱分析，得到三相异步电机转子断条的故障特征频率2sf₀；其中f₀为电机的输入电流频率。

本发明提供一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测系统包括：

数据预处理模块，用于采集三相异步电机的三相电流信号，并进行预处理，分别去除电流信号序列的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列。

序列求导模块，用于对得到的离散时间序列分别求导。

交流电幅值信息序列获取模块，用于构造向量，取平方，得到包含交流电的幅值信息的序列。

三重积计算模块，用于计算三重积，对于每一个时刻，计算三个向量的三重积。

三相电流信号绝对相位获取模块，用于计算绝对相位，对所述绝对相位进行频域分析得到三相异步电机转子断条的故障特征频率。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例：

本发明的一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，其步骤为：

1)数据采集，同时采集三相异步电机的三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc：

1.1)将故障诊断系统、三个电流传感器、数据采集系统相连接。

1.2)设置采样频率，同时对三路电流信号进行数据采集。

2)数据预处理，分别去除电流信号序列I_sa、I_sb和I_sc的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列X_a、X_b和X_c；

2.1)去均值：去除所采集的电流信号中包含的直流分量。

I_m＝I_sm-mean(I_sm)

其中mean(I)为计算电流序列I的均值，m分别为a，b，c。

2.2)幅值归一化：由于传感器参数的差异等因素，所采集的三路电流信号的幅值有微小偏差，使每一路的电流信号除以该路电流序列的最大值进行幅值归一化。

其中max(I)为取电流序列I中的最大值，m分别为a，b，c。

3)求导，对序列X_a、X_b和X_c分别求导，得到序列X_a′、X_b′和X_c′：

求导，对序列X_a、X_b和X_c分别求导，得到序列X_a′、X_b′和X_c′；

f_s为采样频率，m分别为a，b，c。

4)构造向量，对任意t＝t_i时刻，构造a、向量X_i和向量X_i’：

构造向量：

a＝[1 1 1],

X_i＝[X_a(t_i) X_b(t_i) X_c(t_i)],

X_i′＝[X_a′(t_i) X_b′(t_i) X_c′(t_i)].

其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

5)取平方，对于每一个t＝t_i时刻，计算X_i ²，得到包含交流电的幅值信息的序列A(t_i)：

取平方：

X_i ²＝X_a ²(t_i)+X_b ²(t_i)+X_c ²(t_i)

A(t_i)＝X_i ²

其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

6)求三重积，对于每一个t_i时刻，计算三个向量的三重积aX_iX_i’，得到序列 p(t_i)：

对于每一时刻t＝t_i，求三个构造向量的三重积aX_iX_i’：

构成向量p(t_i)，其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

7)求解绝对相位，通过对p(t_i)序列进行去均值，并除以

再进行积分，即可得到信号序列Q(t_i)，信号序列Q(t_i)即为三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc的绝对相位：

7.1)去均值：除去序列p(t_i)中的直流分量，得到序列p₁(t_i)。

p₁(t_i)＝p(t_i)-mean[p(t_i)]

7.2)对于每一个时刻t＝t_i，序列p₁(t_i)除以

得到序列p₂(t_i)

7.3)积分：对p₂(t_i)积分，所得的序列Q(t_i)即为定子电流信号的绝对相位。

对绝对相位信号序列Q(t_i)进行频谱分析，可以找到三相异步电机转子断条的故障特征频率2sf₀，f₀为电机的输入电流频率。

8)频域分析，对绝对相位Q(t_i)进行频域分析即可看到三相异步电机的转子断条故障特征频率。

对绝对相位Q(t_i)进行频谱分析，可以找到三相异步电机转子断条的故障特征频率2sf₀，f₀为电机的输入电流频率。

下面结合具体试验效果对本发明作进一步描述。

图4是本发明实施例提供的数据采集得到的三相定子电流的时域波形示意图。

图5是本发明实施例提供的数据预处理后得到的电流信号的时域波形示意图。

图6是本发明实施例提供的计算三重积后得到的信号序列的时域波形示意图。

图7是本发明实施例提供的绝对相位信号的时域图。

图8是本发明实施例提供的绝对相位信号的频域图。

图9是本发明实施例提供的绝对相位法与传统方法的效果对比图。

图10是本发明实施例提供的低采样频率下的效果图。

从图8-10中可以看出，基于绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法与基于频域分析的MCSA方法相比，故障特征频率更加明显，在电机负载较小时依然有较好的诊断效果，在很低的采样频率下依然有效等特点。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如 ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，其特征在于，所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法包括：

步骤一，采集数据，同时采集三相异步电机的三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc；

步骤二，对步骤一采集的数据进行预处理，分别去除电流信号序列I_sa、I_sb和I_sc的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列X_a、X_b和X_c；

步骤三，对步骤二得到的离散时间序列X_a、X_b和X_c分别求导，得到序列X_a’、X_b’和X_c’；

步骤四，构造向量，对任意t＝t_i时刻，令向量a＝(1,1,1)，并构造向量X_i＝[X_a(t_i)X_b(t_i)X_c(t_i)]和向量X_i’＝[X_a’(t_i)X_b’(t_i)X_c’(t_i)]；其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数；

步骤五，取平方，对于每一个t＝t_i时刻，计算X_i ²，得到包含交流电的幅值信息的序列A(t_i)；所述取平方公式为：

X_i ²＝X_a ²(t_i)+X_b ²(t_i)+X_c ²(t_i)

A(t_i)＝X_i ²

其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数；

步骤六，计算三重积，对于每一个t_i时刻，计算三个向量的三重积aX_iX_i’，得到序列p(t_i)；所述三重积计算公式为：

构成向量p(t_i)，其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数；

步骤七，计算绝对相位，通过对p(t_i)序列进行去均值，并除以

再进行积分，得到信号序列Q(t_i)，信号序列Q(t_i)即为三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc的绝对相位；

步骤八，进行频域分析，对绝对相位Q(t_i)进行频域分析得到三相异步电机转子断条的故障特征频率。

2.如权利要求1所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，其特征在于，步骤一中，所述采集数据包括：通过设置采样频率，对三路电流信号进行数据采集；得到电流信号序列I_sa、I_sb和I_sc；

步骤二中，所述数据预处理方法包括：

(1)去均值：去除所采集的电流信号中包含的直流分量；

I_m＝I_sm-mean(I_sm)

其中mean(I)为计算电流序列I的均值，m分别为a，b，c；

(2)幅值归一化：将采集的每一路的电流信号除以对应电流序列的最大值进行幅值归一化；

其中max(I)为取电流序列I中的最大值，m分别为a，b，c。

3.如权利要求1所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，其特征在于，步骤三中，求导公式为：

f_s为采样频率，m分别为a，b，c；

步骤四中，所述向量构造公式为：

a＝[1 1 1],

X_i＝[X_a(t_i) X_b(t_i) X_c(t_i)],

X_i′＝[X_a′(t_i) X_b′(t_i) X_c′(t_i)].

其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数。

4.如权利要求1所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，其特征在于，步骤七中，所述绝对相位计算方法为：

1)去均值：除去序列p(t_i)中的直流分量，得到序列p₁(t_i)；

p₁(t_i)＝p(t_i)-mean[p(t_i)]

2)对于每一个时刻t＝t_i，序列p₁(t_i)除以

得到序列p₂(t_i)

3)积分：对p₂(t_i)积分，所得的序列Q(t_i)即为定子电流的绝对相位；

5.如权利要求1所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，其特征在于，步骤八中，频域分析的方法：

对定子电流绝对相位Q(t_i)进行频谱分析，得到三相异步电机转子断条的故障特征频率2sf₀；其中f₀为电机的输入电流频率。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法的基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测系统，其特征在于，所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测系统包括：

数据预处理模块，用于采集三相异步电机的三相电流信号，并进行预处理，分别去除电流信号序列的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列；

序列求导模块，用于对得到的离散时间序列分别求导；

交流电幅值信息序列获取模块，用于构造向量，取平方，得到包含交流电的幅值信息的序列；

三重积计算模块，用于计算三重积，对于每一个时刻，计算三个向量的三重积；

三相电流信号绝对相位获取模块，用于计算绝对相位，对所述绝对相位进行频域分析得到三相异步电机转子断条的故障特征频率。

7.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求1～5任意一项所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法，包括：

步骤1，采集数据，同时采集三相异步电机的三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc；

步骤2，对步骤1采集的数据进行预处理，分别去除电流信号序列I_sa、I_sb和I_sc的直流分量，并将每一路电流信号幅值进行归一化，得到三个离散时间序列X_a、X_b和X_c；

步骤3，对步骤2得到的离散时间序列X_a、X_b和X_c分别求导，得到序列X_a’、X_b’和X_c’；

步骤4，构造向量，对任意t＝t_i时刻，令向量a＝(1,1,1)，并构造向量X_i＝[X_a(t_i)X_b(t_i)X_c(t_i)]和向量X_i’＝[X_a’(t_i)X_b’(t_i)X_c’(t_i)]；其中i＝1,2,3,…,N，N为采样点数；

步骤5，取平方，对于每一个t＝t_i时刻，计算X_i ²，得到包含交流电的幅值信息的序列A(t_i)；

步骤6，计算三重积，对于每一个t_i时刻，计算三个向量的三重积aX_iX_i’，得到序列p(t_i)；

步骤7，计算绝对相位，通过对p(t_i)序列进行去均值，并除以

再进行积分，得到信号序列Q(t_i)，信号序列Q(t_i)即为三相电流信号I_sa、I_sb和I_sc的绝对相位；

步骤8，进行频域分析，对绝对相位Q(t_i)进行频域分析得到三相异步电机转子断条的故障特征频率。

8.一种实施权利要求1～5任意一项所述基于定子电流绝对相位的感应电机转子断条故障检测方法的感应电机。

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