CN117367806A - 一种三相交流电机轴承故障检测方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三相交流电机轴承故障检测方法、装置、设备及介质。该方法包括：获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号；将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号；对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号；对所述预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号进行FFT变换，得到信号频谱图；通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值；根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果，通过本发明的技术方案，能够提升故障检测的准确性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种三相交流电机轴承故障检测方法、装置、设备及介质。
背景技术
三相交流电动机是一种广泛应用于煤炭港口工业生产中的电机，它能够将电能转化为机械能。其中，电机轴承是保证电机能够平稳运行的一个非常关键的部件，电机轴承故障也是最为常见电机故障，在整个电机故障中占有很大的比重。
目前维护人员主要是通过眼看、耳听、手摸及仪器检测等传统方法来排查电机轴承是否故障，这种方法在找到故障的根本原因比较困难，需要消耗大量的人工和时间来进行分析问题原因。
发明内容
本发明实施例提供一种三相交流电机轴承故障检测方法、装置、设备及介质，以实现能够提升故障检测的准确性，进而能够基于检测结果及时发出警告，避免出现因三相交流电机轴承故障而导致降低生产运作效率的情况，能够保证生产水平。
根据本发明的一方面，提供了一种三相交流电机轴承故障检测方法，包括：
获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号；
将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号；
对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号；
对所述预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号进行FFT变换，得到信号频谱图；
通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值；
根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果。
根据本发明的另一方面，提供了一种三相交流电机轴承故障检测装置，该三相交流电机轴承故障检测装置包括：
振动信号获取模块，用于获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号；
信号转换模块，用于将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号；
采样模块，用于对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号；
信号频谱图确定模块，用于对所述预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号进行FFT变换，得到信号频谱图；
三相交流电机轴承对应的特征值确定模块，用于通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值；
故障检测模块，用于根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的三相交流电机轴承故障检测方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的三相交流电机轴承故障检测方法。
本发明实施例通过获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号；将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号；对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号；对所述预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号进行FFT变换，得到信号频谱图；通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值；根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果，解决了因三相交流电机轴承故障而导致降低生产运作效率的问题，能够提升故障检测的准确性，进而能够基于检测结果及时发出警告，保证生产水平。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明实施例中的一种三相交流电机轴承故障检测方法的流程图；
图2是本发明实施例中的一种三相交流电机轴承故障检测装置的结构示意图；
图3是本发明实施例中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
可以理解的是，在使用本公开各实施例公开的技术方案之前，均应当依据相关法律法规通过恰当的方式对本公开所涉及个人信息的类型、使用范围、使用场景等告知用户并获得用户的授权。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种三相交流电机轴承故障检测方法的流程图，本实施例可适用于三相交流电机轴承故障检测的情况，该方法可以由本发明实施例中的三相交流电机轴承故障检测装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
S110，获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号。
其中，所述预设时间可以为预先设定的时间范围。
具体的，获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号的方式可以为：通过对三相交流电机轴承的振动信号实时监测，采集预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号。
在一个具体的例子中，通过加速度传感器和位移传感器等传感器采集煤炭港口三相交流电机轴承的振动信号。
S120，将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号。
具体的，将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号的方式可以为：对所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号进行预处理，得到预处理后的振动信号，将预处理后的振动信号转换为初电信号。其中，预处理可以包括：去噪、滤波、采样等。
S130，对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号。
其中，所述目标电信号为预设时间内的采样数据。
具体的，对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号的方式可以为：根据预设的采样频率对初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号。
S140，对所述预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号进行FFT变换，得到信号频谱图。
其中，所述FFT变换的目的是，将时域信号转换为频域信号。S150，通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值。
其中，所述特征值包括：频率、幅度以及相位中的至少一种。
具体的，通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值的方式可以为：获取信号频谱图中的振动频率突变信号；根据所述信号频谱图中的振动频率突变信号对所述信号频谱图进行更新，得到更新后的信号频谱图；通过卡尔曼滤波算法对所述更新后的信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值。
S160，根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果。
具体的，根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果的方式可以为：将所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值输入故障检测模型，得到检测结果，其中，所述故障检测模型通过目标样本集迭代训练神经网络模型得到，所述目标样本集包括：特征值样本和特征值样本对应的检测结果。根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果的方式还可以为：根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值确定三相交流电机轴承的振动频率，根据三相交流电机轴承的振动频率对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果。根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果的方式还可以为：根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值确定三相交流电机轴承的振动频率和三相交流电机轴承中的滚动体的数量；根据三相交流电机轴承的振动频率和三相交流电机轴承中的滚动体的数量对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果。
可选的，通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值，包括：
获取信号频谱图中的振动频率突变信号；
根据所述信号频谱图中的振动频率突变信号对所述信号频谱图进行更新，得到更新后的信号频谱图；
通过卡尔曼滤波算法对所述更新后的信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值。
具体的，获取信号频谱图中的振动频率突变信号的方式可以为：将号频谱图中三相交流电机轴承的振动频率发生突变的信号确定为信号频谱图中的振动频率突变信号。获取信号频谱图中的振动频率突变信号的方式还可以为：通过判断均值法求得频率序列之间的差值，将差值的绝对值大于预先设定的差值阈值的信号确定为振动频率突变信号。
具体的，根据所述信号频谱图中的振动频率突变信号对所述信号频谱图进行更新，得到更新后的信号频谱图的方式可以为：将所述信号频谱图中的振动频率突变信号之后预设周期内的电信号对应的频率替换为频率估计值，得到更新后的信号频谱图。
具体的，通过卡尔曼滤波算法对所述更新后的信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值的方式可以为：对更新后的信号频谱图进行处理，得到更新后的频率序列，对更新后的频率序列进行卡尔曼滤波，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值。
可选的，根据所述信号频谱图中的振动频率突变信号对所述信号频谱图进行更新，得到更新后的信号频谱图，包括：
对所述信号频谱图进行过零点检测，得到卡尔曼滤波的观测值；
基于所述卡尔曼滤波的观测值进行卡尔曼滤波处理，得到频率估计值；
将所述信号频谱图中的振动频率突变信号对应的预设周期内的电信号对应的频率替换为频率估计值，得到更新后的信号频谱图。
其中，所述预设周期可以为预先设定，也可以根据振动频率突变信号的突变情况确定。
具体的，将所述信号频谱图中的振动频率突变信号对应的预设周期内的电信号对应的频率替换为频率估计值，得到更新后的信号频谱图的方式可以为：将所述信号频谱图中的振动频率突变信号之后三个周期内的电信号对应的频率替换为频率估计值，得到更新后的信号频谱图。
需要说明的是，将对所述信号频谱图进行过零点检测得到的频率数据作为卡尔曼滤波的观测值，根据卡尔曼滤波原理得到精度更高的频率估计值。由于，卡尔曼滤波的增益经过很长时间后会趋于一个较小的定值，即意味着卡尔曼滤波对之后的新数据不敏感，更依赖于历史数据。如果，三相交流电机轴承振动频率发生突变，会对新数据不敏感，所以若直接采用卡尔曼滤波处理会导致响应速度迟钝、缓慢，严重时甚至会出现滤波发散的现象，不能实时、准确地估计三相交流电机轴承振动频率。因此，本发明实施例采用突变点判别方法，即通过判断均值法求得频率序列之间的差值，当差值的绝对值大于预先设定的差值阈值时，则判定三相交流电机轴承振动频率发生突变。此时，忽略突变后的3个周期内的电信号，并用之前的估计值来替代，对更新后的频率序列重新进行卡尔曼滤波，舍弃了在突变时所测得的偏差较大的频率值，提高了算法的收敛速度和准确性。
可选的，根据三相交流电机轴承的振动频率，或者，三相交流电机轴承的振动频率和三相交流电机轴承中的滚动体的数量对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果，包括：
若三相交流电机轴承的振动频率小于第一振动频率阈值，则确定检测结果为滚动轴承表面损伤；
若三相交流电机轴承的振动频率大于或者等于第一振动频率阈值，且三相交流电机轴承的振动频率等于第一数值，则确定检测结果为滚动轴承构造故障。
其中，所述第一数值等于三相交流电机轴承中的滚动体数量和第二振动频率阈值的乘积与第二振动频率阈值的乘积之和，或者，三相交流电机轴承中的滚动体数量和第二振动频率阈值的乘积与第二振动频率阈值的乘积之差。
其中，所述第一振动频率阈值可以为1KHz，需要说明的是，若三相交流电机轴承的振动频率小于1KHz，则确定检测结果为滚动轴承表面损伤。
在一个具体的例子中，若三相交流电机轴承的振动频率大于或者等于1KHz，且三相交流电机轴承的振动频率＝zf±f，则确定检测结果为滚动轴承构造故障。其中，z为相交流电机轴承中的滚动体数量，f为二振动频率阈值。
可选的，所述特征值包括：频率、幅度以及相位中的至少一种。
通过本发明实施例能够对轴承故障进行预测和诊断，尽早发现煤炭港口三相交流电机轴承故障，进而及时预警。避免在煤炭港口中因三相交流电机轴承故障而降低生产运作效率，保障生产水平，具有较高的精度和可靠性。
在一个具体的例子中，通过对三相交流电机轴承的振动信号实时监测，采集振动信号后，对振动信号进行预处理(去除杂音等)，然后再将振动信号转化成为电信号，得到预设时间内的信号频谱图。再对该频谱图用卡尔曼滤波算法进行转换处理，等到对应电机轴承的特征值，再根据特征值的变化情况进行故障检测，得到检测结果。
具体实现步骤如下：
步骤1：采集煤炭港口三相交流电机轴承的振动信号。利用加速度传感器和位移传感器等等来获取轴承的振动信号。
步骤2：对采集的振动信号进行预处理，包括去噪、滤波、采样等，将其转化为电信号。
步骤3：对电信号进行采样，获取预设时间内的采样数据，并进行FFT变换(时域信号转换为频域信号)，得到信号频谱图。
步骤4：利用卡尔曼滤波算法对信号频谱图进行处理，得到轴承的最优特征值，如频率、振幅、相位等。
步骤5：根据特征值的变化情况，可有效分析其振动特征进而来判断轴承故障状况。
本实施例的技术方案，通过获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号；将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号；对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号；对所述预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号进行FFT变换，得到信号频谱图；通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值；根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果，解决了因三相交流电机轴承故障而导致降低生产运作效率的问题，能够提升故障检测的准确性，进而能够基于检测结果及时发出警告，保证生产水平。
实施例二
图2为本发明实施例提供的一种三相交流电机轴承故障检测装置的结构示意图。本实施例可适用于三相交流电机轴承故障检测的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成在任何提供三相交流电机轴承故障检测功能的设备中，如图2所示，所述三相交流电机轴承故障检测装置具体包括：振动信号获取模块210、信号转换模块220、采样模块230、信号频谱图确定模块240、三相交流电机轴承对应的特征值确定模块250和故障检测模块260。
其中，振动信号获取模块，用于获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号；
信号转换模块，用于将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号；
采样模块，用于对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号；
信号频谱图确定模块，用于对所述预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号进行FFT变换，得到信号频谱图；
三相交流电机轴承对应的特征值确定模块，用于通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值；
故障检测模块，用于根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果。
可选的，三相交流电机轴承对应的特征值确定模块具体用于：
获取信号频谱图中的振动频率突变信号；
根据所述信号频谱图中的振动频率突变信号对所述信号频谱图进行更新，得到更新后的信号频谱图；
通过卡尔曼滤波算法对所述更新后的信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值。
上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图3示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图3所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如三相交流电机轴承故障检测方法。
在一些实施例中，三相交流电机轴承故障检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的三相交流电机轴承故障检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行三相交流电机轴承故障检测方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种三相交流电机轴承故障检测方法，其特征在于，包括：
获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号；
将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号；
对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号；
对所述预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号进行FFT变换，得到信号频谱图；
通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值；
根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值，包括：
获取信号频谱图中的振动频率突变信号；
根据所述信号频谱图中的振动频率突变信号对所述信号频谱图进行更新，得到更新后的信号频谱图；
通过卡尔曼滤波算法对所述更新后的信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述信号频谱图中的振动频率突变信号对所述信号频谱图进行更新，得到更新后的信号频谱图，包括：
对所述信号频谱图进行过零点检测，得到卡尔曼滤波的观测值；
基于所述卡尔曼滤波的观测值进行卡尔曼滤波处理，得到频率估计值；
将所述信号频谱图中的振动频率突变信号对应的预设周期内的电信号对应的频率替换为频率估计值，得到更新后的信号频谱图。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果，包括：
根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值确定三相交流电机轴承的振动频率，或者，三相交流电机轴承的振动频率和三相交流电机轴承中的滚动体的数量；
根据三相交流电机轴承的振动频率，或者，三相交流电机轴承的振动频率和三相交流电机轴承中的滚动体的数量对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据三相交流电机轴承的振动频率，或者，三相交流电机轴承的振动频率和三相交流电机轴承中的滚动体的数量对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果，包括：
若三相交流电机轴承的振动频率小于第一振动频率阈值，则确定检测结果为滚动轴承表面损伤；
若三相交流电机轴承的振动频率大于或者等于第一振动频率阈值，且三相交流电机轴承的振动频率等于第一数值，则确定检测结果为滚动轴承构造故障，其中，所述第一数值等于三相交流电机轴承中的滚动体数量和第二振动频率阈值的乘积与第二振动频率阈值的乘积之和，或者，三相交流电机轴承中的滚动体数量和第二振动频率阈值的乘积与第二振动频率阈值的乘积之差。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征值包括：频率、幅度以及相位中的至少一种。
7.一种三相交流电机轴承故障检测装置，其特征在于，包括：
振动信号获取模块，用于获取预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号；
信号转换模块，用于将所述预设时间内的三相交流电机轴承的振动信号转换为初始电信号；
采样模块，用于对所述初始电信号进行采样，得到预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号；
信号频谱图确定模块，用于对所述预设时间内的三相交流电机轴承的目标电信号进行FFT变换，得到信号频谱图；
三相交流电机轴承对应的特征值确定模块，用于通过卡尔曼滤波算法对所述信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值；
故障检测模块，用于根据所述预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值对三相交流电机轴承进行故障检测，得到检测结果。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，三相交流电机轴承对应的特征值确定模块具体用于：
获取信号频谱图中的振动频率突变信号；
根据所述信号频谱图中的振动频率突变信号对所述信号频谱图进行更新，得到更新后的信号频谱图；
通过卡尔曼滤波算法对所述更新后的信号频谱图进行处理，得到预设时间内三相交流电机轴承对应的特征值。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的三相交流电机轴承故障检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的三相交流电机轴承故障检测方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311353365.8A CN117367806A (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 一种三相交流电机轴承故障检测方法、装置、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311353365.8A CN117367806A (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 一种三相交流电机轴承故障检测方法、装置、设备及介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117367806A true CN117367806A (zh) | 2024-01-09 |
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ID=89396058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311353365.8A Pending CN117367806A (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 一种三相交流电机轴承故障检测方法、装置、设备及介质 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN117367806A (zh) |
-
2023
- 2023-10-18 CN CN202311353365.8A patent/CN117367806A/zh active Pending
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