CN117554809A - 电机绕组平衡检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电机绕组平衡检测方法、装置、电子设备及存储介质，应用于电机测试的技术领域，其方法包括：获取第一电机运行数据，所述第一电机运行数据包括三相电流信息和三相电压信息；基于所述第一电机运行数据绘制运行波形图，所述运行波形图包括电流波形图、电压波形图和电阻波形图；按照预设算法对所述运行波形图进行频谱分析，得到分析结果；基于所述分析结果确定电机绕组的平衡状态。本申请具有在节省成本的同时，提高检测结果的准确性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电机测试的技术领域，尤其是涉及一种电机绕组平衡检测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
三相单机是通过三相电压才能正常运行，正常运行时，三相绕组上的三相电压以及三相电流是相互相差120度的平衡电压、电流信号，如果三相电机在正常运行过程中出现三相绕组不平衡（电压或电流不平衡）的情况，则会影响电机内部性能，三相绕组严重不平衡还会损伤电机或烧毁变频器，所以检测三相电机绕组是否平衡至关重要。
在相关技术中，通常利用高精度电阻测量仪对三相电机绕组的电阻进行测量，当三相电阻的差值在允许范围内时，三相电机绕组处于平衡状态；或者在三相电机运行时，实时监测三相电流大小和相位差，通过比较三相电流的差异来判断电机绕组的平衡状态，从而实现对三相电机的平衡状态的监测。
针对上述相关技术，单一采用电阻测量进行状态监测或单一采用监测电流的方式进行平衡检测，检测结果不准确，若组合进行监测，会增加成本，故亟需一种电机绕组平衡检测方法、装置、电子设备及存储介质。
发明内容
为了在节省成本的同时，提高检测结果的准确性，本申请提供一种电机绕组平衡检测方法、装置、电子设备及存储介质。
第一方面，本申请提供一种电机绕组平衡检测方法，采用如下的技术方案：
一种电机绕组平衡检测方法，包括：
获取第一电机运行数据，所述第一电机运行数据包括三相电流信息和三相电压信息；
基于所述第一电机运行数据绘制运行波形图，所述运行波形图包括电流波形图、电压波形图和电阻波形图；
按照预设算法对所述运行波形图进行频谱分析，得到分析结果；
基于所述分析结果确定电机绕组的平衡状态。
通过采用上述技术方案，当三相电机在运行时，通过第一电机运行数据绘制运行波形图，将第一电机运行数据通过波形的形式呈现出来，然后再根据预设算法对运行波形图进行频谱分析，得到分析结果，再根据分析结果确定电机绕组的平衡状态，不需要增加硬件结构，仅通过软件数据分析的形式对三相电机的绕组进行智能化分析和判断，而且通过频谱分析确定电机绕组的平衡状态，更加精准和方便。
可选的，所述基于所述第一电机运行数据绘制运行波形图包括：
对所述第一电机运行数据进行平滑滤波，得到第二电机运行数据；
对所述第二电机运行数据进行指数平滑处理，得到第三电机运行数据；
基于所述第三电机运行数据进行数据拟合，得到第一运行曲线；
对所述第一运行曲线进行波形压缩处理，得到第二运行曲线；
将所述第二运行曲线进行特征标注，得到第三运行曲线；
将所述第三运行曲线进行干扰消除，得到运行波形图。
可选的，所述按照预设算法对所述运行波形图进行频谱分析，得到分析结果包括：
对所述运行波形图按照傅里叶变换进行时域频域转换，得到运行频谱图；
对所述运行频谱图进行特征提取，得到多个频谱特征信息；
基于所述多个频谱特征信息提取预设频率点的幅度信息和相位信息；
根据所述预设频率点的幅度信息和相位信息计算电机平衡影响因子，所述电机平衡影响因子包括谐波失真度、频率偏移值和功率谱密度；
分别赋予所述谐波失真度第一权重值，赋予频率偏移值第二权重值，赋予功率谱密度第三权重值；
根据所述第一权重值、第二权重值和第三权重值确定第一电机平衡等级，并将所述第一电机平衡等级作为分析结果。
可选的，在所述根据所述第一权重值、第二权重值和第三权重值确定第一电机平衡等级之后，所述方法还包括：
获取当前电机的状态信息，所述状态信息包括振动信息和温度信息；
将所述状态信息进行曲线拟合，得到状态信息拟合图像；
将所述状态信息和所述运行波形图进行叠加，得到综合信息图像；
基于所述综合信息图像对所述第一电机平衡等级进行修正，得到第二电机平衡等级，并将所述第二电机平衡等级作为新的分析结果。
可选的，所述电机绕组的平衡状态包括三相平衡和三相不平衡，在基于所述分析结果确定所述电机绕组的平衡状态为三相平衡之后，所述方法还包括：
获取当前电机的应用环境信息，所述应用环境信息包括负载阻抗、电源信息和电机参数信息；
基于所述应用环境信息建立数字孪生模型；
对所述数字孪生模型进行有限元磁场分析，得到所述当前电机的磁场分布图；
根据所述磁场分布图确定所述电机的强磁场区域和弱磁场区域，所述强磁场区域包括所述三相电流直接产生的磁场区域，所述弱磁场区域包括所述三相电流间接产生的磁场区域；
判断所述强磁场区域是否处于预设区域；
若所述强磁场区域处于预设区域，则证明所述电机绕组的平衡状态为三相平衡状态；
若所述强磁场区域未处于预设区域，则将所述电机绕组的平衡状态修改为三相不平衡
可选的，在基于所述分析结果确定所述电机绕组的平衡状态为三相不平衡之后，所述方法还包括：
获取所述电机的运行状态信息，所述运行状态信息包括每相电阻值；
基于所述运行状态信息、幅度信息和相位信息确定故障类型；
基于所述故障类型生成并发送检测策略。
可选的，所述基于所述运行状态信息、幅度信息和相位信息确定故障类型包括：
基于所述幅度信息和相位信息计算两两相线之间的相角和I/F值；
基于所述相角和I/F值确定短路类型，所述短路类型包括匝间短路、线间短路和相短路；和/或，
基于所述运行状态信息、相角和I/F值确定断路类型，所述断路类型包括虚接和高阻。
第二方面，本申请提供一种电机绕组平衡检测装置，采用如下的技术方案：
一种电机绕组平衡检测装置，包括：
获取模块，用于获取第一电机运行数据，所述第一电机运行数据包括三相电流信息和三相电压信息；
绘制模块，用于基于所述第一电机运行数据绘制运行波形图，所述运行波形图包括电流波形图、电压波形图和电阻波形图；
分析模块，用于按照预设算法对所述运行波形图进行频谱分析，得到分析结果；
确定模块，用于基于所述分析结果确定电机绕组的平衡状态。
通过采用上述技术方案，三相电机在运行时，通过第一电机运行数据绘制运行波形图，将第一电机运行数据通过波形的形式呈现出来，然后再根据预设算法对运行波形图进行频谱分析，得到分析结果，再根据分析结果确定电机绕组的平衡状态，不需要增加硬件结构，仅通过软件数据分析的形式对三相电机的绕组进行智能化分析和判断，而且通过频谱分析确定电机绕组的平衡状态，更加精准和方便。
第三方面，本申请提供一种电子设备，采用如下的技术方案：
一种电子设备，包括处理器，所述处理器与存储器耦合；
所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行第一方面任一项所述的电机绕组平衡检测方法的计算机程序。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行第一方面任一项所述的电机绕组平衡检测方法的计算机程序。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电机绕组平衡检测方法的流程示意图。
图2是本申请实施例提供的一种电机绕组平衡检测装置的结构框图。
图3是本申请实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例提供一种电机绕组平衡检测方法，该电机绕组平衡检测方法可由电子设备执行，该电子设备可以为服务器也可以为终端设备，其中该服务器可以使独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。终端设备可以是智能手机、平板电脑、台式计算机等，但并不局限于此。
如图1所示，一种电机绕组平衡检测方法，该方法主要流程描述如下（步骤S101～S104）：
步骤S101，获取第一电机运行数据，第一电机运行数据包括三相电流信息和三相电压信息。
在本实施例中，当三相电机正在运行时，通过传感器获取三相电机的第一电机运行数据，第一电机运行数据包括三相电流信息和三相电压信息，传感器可以是检测每相电压的电压互感器和每相电流的电流互感器，传感器将检测到的第一电机运行数据传输至电子设备，然后电子设备接收第一电机运行数据。
步骤S102，基于第一电机运行数据绘制运行波形图，运行波形图包括电流波形图、电压波形图和电阻波形图。
具体的，基于第一电机运行数据绘制运行波形图包括：对第一电机运行数据进行平滑滤波，得到第二电机运行数据；对第二电机运行数据进行指数平滑处理，得到第三电机运行数据；基于第三电机运行数据进行数据拟合，得到第一运行曲线；对第一运行曲线进行波形压缩处理，得到第二运行曲线；将第二运行曲线进行特征标注，得到第三运行曲线；将第三运行曲线进行干扰消除，得到运行波形图。
在本实施例中，当需要绘制运行波形图时，针对每一类第一电机运行数据都需要进行绘制，但是由于是采用传感器进行电流、电压和电阻测量时，会受到干扰，从而导致获取的第一电机运行数据含有噪声，影响后续数据的处理和分析，故先对第一电机运行数据进行平滑滤波，减少噪声的影响，然后得到第二电机运行数据，将第二电机运行数据进行指数平滑处理，得到第三电机运行数据；在得到第三电机运行数据之后，已经将噪声的影响降到了最低，此时根据第三电机运行数据进行数据拟合，得到第一运行曲线，然后经过波形压缩和特征标注，得到第三运行曲线，再对第三运行曲线进行干扰消除，得到运行波形图。
在本实施例中，首先对第一电机运行数据采用移动平均滤波，可以减少第一电机运行数据中随机噪声的影响，减少第一电机运行数据的短期波动，然后再进行中值滤波，减少第一电机运行数据中的异常值或尖峰噪声，从而降低孤立的噪声点对第一电机运行数据的影响；其次，再对第一电机运行数据进行低通滤波和带通滤波，进一步减小噪声的干扰，最终得到更加精准的第二电机运行数据。
进一步的，在完成滤波之后，对第二电机运行数据进行指数平滑处理，即对第二电机运行数据计算平均值，然后根据平均值对第二电机运行数据进行平滑处理；在另外一种可选实施方式中，对第二电机运行数据进行加权移动平均处理，得到第三电机运行数据，采用加权移动平均处理能够适应波形的变化，减小噪声的影响，使第三电机运行数据的数据更加精准。
在得道第三电机运行数据之后，首先根据第三电机运行数据进行数据拟合，将所有分散的第三电机运行数据进行曲线拟合，得到第一运行曲线，然后采用波形压缩算法，减少数据维度，得到第二运行曲线，然后提取第二运行曲线中的特征，并对提取的特征进行标注，得到第三运行曲线。
值得说明的是，波形压缩算法可以是主成分分析（PCA），还可以是奇异值分解（SVD），在此不做限定。
在分别得到电流的运行波形图和电压的运行波形图时，将电流的运行波形图和电压的运行波形图进行重叠，得到综合运行波形图，即以时间为横坐标，以电压和电流为纵坐标，可以更加方便工作人员通过综合运行波形图观察三相电机的运行状态，同时对于三相电机的每一相均需要绘制运行波形图，以实现对三相电机的三相监控。
步骤S103，按照预设算法对运行波形图进行频谱分析，得到分析结果。
具体的，按照预设算法对运行波形图进行频谱分析，得到分析结果包括：对运行波形图按照傅里叶变换进行时域频域转换，得到运行频谱图；对运行频谱图进行特征提取，得到多个频谱特征信息；基于多个频谱特征信息提取预设频率点的幅度信息和相位信息；根据多个预设频率点的幅度信息和相位信息计算电机平衡影响因子，电机平衡影响因子包括谐波失真度、频率偏移值和功率谱密度；分别赋予谐波失真度第一权重值，赋予频率偏移值第二权重值，赋予功率谱密度第三权重值；根据第一权重值、第二权重值和第三权重值确定第一电机平衡等级，并将第一电机平衡等级作为分析结果。
在本实施例中，由于在绘制运行波形图时，为时域图纸，将运行波形图转换为频域图形，更加方便监测三相电机的波长、相角、频率等影响三相平衡的因素，故需要对运行波形图按照预设算法进行时域频域转换，得到运行频谱图，然后对运行频谱图进行特征提取，得到多个频谱特征信息，然后根据频谱特征信息计算预设频率点的幅度信息和相位信息，然后再根据幅度信息和相位信息计算电机平衡影响因子，然后根据电机平衡影响因子确定三相电机的第一平衡等级，然后将第一平衡等级作为分析结果。
在本实施例中，在利用傅里叶变换算法记性时域频域转换时，利用混合基形式进行计算，例如，当运行波形图的数据量小于或等于第一预设数据量时，采用离散傅里叶变换算法进行计算，当运行波形图的数据量大于第一预设数据量，小于或等于第二预设数据量时，采用基2快速傅里叶变换算法进行计算；当运行波形图的数据量大于第二预设数据量时，采用基4快速傅里叶变换算法进行计算，所以在进行时域频域转换时，首先判断运行波形图的数据量，然后选择对应的变换算法，能够实现对三相平衡的快速采样和转换，节省时间，进而减小由于采集周期导致对三相电机检测的延时。
值得说明的是，第一预设数据量小于第二预设数据量。
在完成时域频域转换之后，对运行频谱图进行特征提取，然后在对应的预设频率点获取频谱特征中的幅度信息和相位信息，根据幅度信息和相位信息计算电机平衡影响因子，电机平衡影响因子包括谐波失真度、频率偏移值和功率谱密度。其中预设频率由工作人员进行设置，在此不做限定。
在本实施例中，根据预设频率点的幅度信息和相位信息计算谐波失真度包括：
根据运行频谱图提取基波和谐波的幅度信息，然后计算基波和谐波的均方根值（RMS值），然后利用公式计算谐波失真度：谐波失真度=（谐波均方根值/基波均方根值）*100%。
在另一可选实施方式中，根据预设频率点的幅度信息和相位信息计算频率偏移值包括：
基于运行频谱图获取基波实际频率和谐波实际频率，根据基波实际频率和预设理想频率计算基波频率偏移值，和/或，根据谐波实际频率和预设理想谐波频率计算谐波频率偏移值。
在另一可选实施方式中，根据预设频率点的幅度信息和相位信息计算功率频谱密度包括：
根据预设频率点的幅度信息计算该预设频率点的幅度平方值，然后根据采样频率和采样时长，进行归一化处理，最后再将幅度平方值转换为功率谱密度。
进一步的，在电机平衡因子计算完毕之后，需要根据对应的计算值赋予不同的权重值，然后将每个电机平衡因子达到的权重值进行总和计算，得到该三相电机的总权重值，然后将总权重值与预设电机等级对应的权重值进行对比，当总权重值落入对应电机等级的权重范围内时，将对应电机等级作为该三相电机的电机平衡等级。例如：
该三相电机计算得到的总权重值为9，此时第二电机平衡等级的权重范围为7-10，所以此时该三相电机为第二电机平衡等级。
值得说明的是，在本实施例中，电机平衡等级包括第一电机平衡等级、第二电机平衡等级和第三电机平衡等级，其中第一电机平衡等级表示三相电机运行良好，三相没有出现不平衡情况，第二电机平衡等级表示三相电机出现轻微不平衡情况，第三电机平衡电机表示三相电机出现严重不平衡情况。
进一步的，在根据第一权重值、第二权重值和第三权重值确定第一电机平衡等级之后，方法还包括：获取当前电机的状态信息，状态信息包括振动信息和温度信息；将状态信息进行曲线拟合，得到状态信息拟合图像；将状态信息和运行波形图进行叠加，得到综合信息图像；基于综合信息图像对第一电机平衡等级进行修正，得到第二电机平衡等级，并将第二电机平衡等级作为新的分析结果。
在本实施例中，由于单纯根据三相电流和三相电压对三相电机的平衡状态进行判定，会出现误判的情况，故当三相电机三相不平衡时，会导致三相电机出现振动或温度处于异常值的状态，所以需要根据当前电机的当前状态信息进一步判定三相电机是否发生三相不平衡，同理，对于振动信息和温度信息的处理方式和上述第一电机运行数据的处理方式一致，在此不再赘述，值得说明的是，在对振动信息和温度信息处理完毕之后，需要将温度信息和振动信息叠加到运行波形图内，得到综合信息图像，然后再对振动信息赋予第四权重值，对温度信息赋予第五权重值，然后根据第四权重值和第五权重值对第一电机平衡等级进行修正，得到第二电机平衡等级，然后将第二电机平衡等级作为新的分析结果。
步骤S104，基于分析结果确定电机绕组的平衡状态，电机绕组的平衡状态包括三相平衡和三相不平衡。
当得出分析结果之后，根据分析结果判定电机绕组的平衡状态。
进一步的，在电机绕组的平衡状态为三相平衡之后，还包括：获取当前电机的应用环境信息，应用环境信息包括负载阻抗、电源信息和电机参数信息；基于应用环境信息建立数字孪生模型；对数字孪生模型进行有限元磁场分析，得到电机的磁场分布图；根据磁场分布图确定电机的强磁场区域和弱磁场区域，强磁场区域包括三相电流直接产生的磁场区域，弱磁场区域包括三相电流间接产生的磁场区域；判断强磁场区域是否处于预设区域；若强磁场区域处于预设区域，则证明电机绕组的平衡状态为三相平衡状态；若强磁场区域未处于预设区域，则将电机绕组的平衡状态修改为三相不平衡。
具体的，当电机绕组的平衡状态为三相平衡时，为了进一步验证电机绕组的平衡状态，所以需要进一步进行分析，尤其是出现三相电机短暂接地或接触不良时，虽然能够运行，但是已经导致了电机绕组的三相不平衡。
在本实施例中，为了进一步验证电机绕组的平衡状态，获取当前电机的应用环境信息，然后根据当前电机的电机参数和应用环境信息简历数字孪生模型，然后在电子设备中利用有限元软件进行有限元磁场分析，得到电机的磁场分布图，由于是三相电机，且在三相电机运行的过程中，三相电机的绕组内会通过电流，此时电流会产生感应磁场，三相电机正常运行时，感应磁场处于稳定状态，当三相电机出现异常，导致三相不平衡时，感应磁场会发生变化，出现磁场分布不均匀的情况，此时可以判定三相不平衡。
当三相电机出现漏电流时，感应磁场出现强磁场区域和弱磁场区域，其中，强磁场区域包括三相电流直接产生的磁场区域，弱磁场区域包括三相电流间接产生的磁场区域；即强磁场区域为感应磁场，弱磁场区域为漏电流出现的磁场区域。判断强磁场区域是否处于预设区域；若强磁场区域处于预设区域，则证明电机绕组的平衡状态为三相平衡状态；若强磁场区域未处于预设区域，则将电机绕组的平衡状态修改为三相不平衡。
进一步的，在基于分析结果确定电机绕组的平衡状态为三相不平衡之后，方法还包括：获取电机的运行状态信息，运行状态信息包括每相电阻值；基于运行状态信息、幅度信息和相位信息确定故障类型；基于故障类型生成并发送检测策略。
在本实施例中，当出现三相不平衡时，通常是由于短路或短路导致，而出现短路或断路的情况，变化的必是每相电阻值，故需要根据每相电阻值、幅度信息和相位信息确定故障类型，然后根据确定的故障类型生成检测策略，并通过电子设备发送至与工作人员对应的移动终端上。
进一步的，基于运行状态信息、幅度信息和相位信息确定故障类型包括：基于幅度信息和相位信息计算两两相线之间的相角和I/F值；基于相角和I/F值确定短路类型，短路类型包括匝间短路、线间短路和相间短路；和/或，基于运行状态信息、相角和I/F值确定断路类型，断路类型包括虚接和高阻。
在本实施例中，三相电机中的三相每两相的相角Fi和I/F值能够直观的判断出对应的故障类型。
例如：当三相电机出现下列情况时：
当出现A情况时，此时相角Fi和I/F值同时>2时，此时为匝间短路；当出现B情况时，此时相角Fi>1，I/F值平衡，为线间短路；当出现C情况时，此时Fi平衡，I/F值>2，此时为相间短路。
在本实施例中，当三相电机为断路时，若每相电阻值之间偏差较大，但是I/F值和相角均处于平衡状态，则此时三相电机绕组测试接头处于虚接状态，若每相电阻值之间偏差较大，且I/F值和相角均不平衡，测此时为高阻状态，三相电机绕组存在绕组或导线故障。
当判定至对应的故障类型之后，电子设备将预先存储好的检测策略发送至移动终端，以供工作人员进行参考。
图2为本申请实施例提供的一种电机绕组平衡检测装置200的结构框图。
如图2所示，电机绕组平衡检测装置200主要包括：
获取模块201，用于获取第一电机运行数据，第一电机运行数据包括三相电流信息和三相电压信息；
绘制模块202，用于基于第一电机运行数据绘制运行波形图，运行波形图包括电流波形图、电压波形图和电阻波形图；
分析模块203，用于按照预设算法对运行波形图进行频谱分析，得到分析结果；
确定模块204，用于基于分析结果确定电机绕组的平衡状态。
作为本实施例的一种可选实施方式，绘制模块202还具体用于基于第一电机运行数据绘制运行波形图包括：对第一电机运行数据进行平滑滤波，得到第二电机运行数据；对第二电机运行数据进行指数平滑处理，得到第三电机运行数据；基于第三电机运行数据进行数据拟合，得到第一运行曲线；对第一运行曲线进行波形压缩处理，得到第二运行曲线；将第二运行曲线进行特征标注，得到第三运行曲线；将第三运行曲线进行干扰消除，得到运行波形图。
作为本实施例的一种可选实施方式，分析模块203还具体用于按照预设算法对运行波形图进行频谱分析，得到分析结果包括：对运行波形图按照傅里叶变换进行时域频域转换，得到运行频谱图；对运行频谱图进行特征提取，得到多个频谱特征信息；基于多个频谱特征信息提取预设频率点的幅度信息和相位信息；根据预设频率点的幅度信息和相位信息计算电机平衡影响因子，电机平衡影响因子包括谐波失真度、频率偏移值和功率谱密度；分别赋予谐波失真度第一权重值，赋予频率偏移值第二权重值，赋予功率谱密度第三权重值；根据第一权重值、第二权重值和第三权重值确定第一电机平衡等级，并将第一电机平衡等级作为分析结果。
作为本实施例的一种可选实施方式，分析模块203还具体用于在根据第一权重值、第二权重值和第三权重值确定第一电机平衡等级之后，方法还包括：获取当前电机的状态信息，状态信息包括振动信息和温度信息；将状态信息进行曲线拟合，得到状态信息拟合图像；将状态信息和运行波形图进行叠加，得到综合信息图像；基于综合信息图像对第一电机平衡等级进行修正，得到第二电机平衡等级，并将第二电机平衡等级作为新的分析结果。
作为本实施例的一种可选实施方式，确定模块204还具体用于电机绕组的平衡状态包括三相平衡和三相不平衡，在基于分析结果确定电机绕组的平衡状态为三相平衡之后，方法还包括：获取当前电机的应用环境信息，应用环境信息包括负载阻抗、电源信息和电机参数信息；基于应用环境信息建立数字孪生模型；对数字孪生模型进行有限元磁场分析，得到当前电机的磁场分布图；根据磁场分布图确定电机的强磁场区域和弱磁场区域，强磁场区域包括三相电流直接产生的磁场区域，弱磁场区域包括三相电流间接产生的磁场区域；判断强磁场区域是否处于预设区域；若强磁场区域处于预设区域，则证明电机绕组的平衡状态为三相平衡状态；若强磁场区域未处于预设区域，则将电机绕组的平衡状态修改为三相不平衡。
作为本实施例的一种可选实施方式，确定模块204还具体用于在基于分析结果确定电机绕组的平衡状态为三相不平衡之后，方法还包括：获取电机的运行状态信息，运行状态信息包括每相电阻值；基于运行状态信息、幅度信息和相位信息确定故障类型；基于故障类型生成并发送检测策略。
作为本实施例的一种可选实施方式，确定模块204还具体用于基于运行状态信息、幅度信息和相位信息确定故障类型包括：基于幅度信息和相位信息计算两两相线之间的相角和I/F值；基于相角和I/F值确定短路类型，短路类型包括匝间短路、线间短路和相短路；和/或，基于运行状态信息、相角和I/F值确定断路类型，断路类型包括虚接和高阻。
在一个例子中，以上任一装置中的模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个专用集成电路(application specificintegratedcircuit，ASIC)，或，一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)，或这些集成电路形式中至少两种的组合。
再如，当装置中的模块可以通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图3为本申请实施例提供的电子设备300的结构框图。
如图3所示，电子设备300包括处理器301和存储器302，还可以进一步包括信息输入/信息输出(I/O)接口303、通信组件304中的一种或多种以及通信总线305。
其中，处理器301用于控制电子设备300的整体操作，以完成上述的电机绕组平衡检测方法的全部或部分步骤；存储器302用于存储各种类型的数据以支持在电子设备300的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备300上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器302可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁存储器、快闪存储器、磁盘或光盘中的一种或多种。
I/O接口303为处理器301和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件304用于电子设备300与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(NearField Communication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件304可以包括：Wi-Fi部件，蓝牙部件，NFC部件。
电子设备300可以被一个或多个应用专用集成电路 (Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述实施例给出的电机绕组平衡检测方法。
通信总线305可包括一通路，在上述组件之间传送信息。通信总线305可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA (ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。通信总线305可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
电子设备300可以包括但不限于移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端，还可以为服务器等。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的电机绕组平衡检测方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器 (R ead-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种电机绕组平衡检测方法，其特征在于，包括：
获取第一电机运行数据，所述第一电机运行数据包括三相电流信息和三相电压信息；
基于所述第一电机运行数据绘制运行波形图，所述运行波形图包括电流波形图、电压波形图和电阻波形图；
按照预设算法对所述运行波形图进行频谱分析，得到分析结果；
基于所述分析结果确定电机绕组的平衡状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一电机运行数据绘制运行波形图包括：
对所述第一电机运行数据进行平滑滤波，得到第二电机运行数据；
对所述第二电机运行数据进行指数平滑处理，得到第三电机运行数据；
基于所述第三电机运行数据进行数据拟合，得到第一运行曲线；
对所述第一运行曲线进行波形压缩处理，得到第二运行曲线；
将所述第二运行曲线进行特征标注，得到第三运行曲线；
将所述第三运行曲线进行干扰消除，得到运行波形图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设算法对所述运行波形图进行频谱分析，得到分析结果包括：
对所述运行波形图按照傅里叶变换进行时域频域转换，得到运行频谱图；
对所述运行频谱图进行特征提取，得到多个频谱特征信息；
基于所述多个频谱特征信息提取预设频率点的幅度信息和相位信息；
根据所述预设频率点的幅度信息和相位信息计算电机平衡影响因子，所述电机平衡影响因子包括谐波失真度、频率偏移值和功率谱密度；
分别赋予所述谐波失真度第一权重值，赋予频率偏移值第二权重值，赋予功率谱密度第三权重值；
根据所述第一权重值、第二权重值和第三权重值确定第一电机平衡等级，并将所述第一电机平衡等级作为分析结果。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据所述第一权重值、第二权重值和第三权重值确定第一电机平衡等级之后，所述方法还包括：
获取当前电机的状态信息，所述状态信息包括振动信息和温度信息；
将所述状态信息进行曲线拟合，得到状态信息拟合图像；
将所述状态信息和所述运行波形图进行叠加，得到综合信息图像；
基于所述综合信息图像对所述第一电机平衡等级进行修正，得到第二电机平衡等级，并将所述第二电机平衡等级作为新的分析结果。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述电机绕组的平衡状态包括三相平衡和三相不平衡，在基于所述分析结果确定所述电机绕组的平衡状态为三相平衡之后，所述方法还包括：
获取当前电机的应用环境信息，所述应用环境信息包括负载阻抗、电源信息和电机参数信息；
基于所述应用环境信息建立数字孪生模型；
对所述数字孪生模型进行有限元磁场分析，得到所述当前电机的磁场分布图；
根据所述磁场分布图确定所述电机的强磁场区域和弱磁场区域，所述强磁场区域包括所述三相电流直接产生的磁场区域，所述弱磁场区域包括所述三相电流间接产生的磁场区域；
判断所述强磁场区域是否处于预设区域；
若所述强磁场区域处于预设区域，则证明所述电机绕组的平衡状态为三相平衡状态；
若所述强磁场区域未处于预设区域，则将所述电机绕组的平衡状态修改为三相不平衡。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在基于所述分析结果确定所述电机绕组的平衡状态为三相不平衡之后，所述方法还包括：
获取所述电机的运行状态信息，所述运行状态信息包括每相电阻值；
基于所述运行状态信息、幅度信息和相位信息确定故障类型；
基于所述故障类型生成并发送检测策略。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述运行状态信息、幅度信息和相位信息确定故障类型包括：
基于所述幅度信息和相位信息计算两两相线之间的相角和I/F值；
基于所述相角和I/F值确定短路类型，所述短路类型包括匝间短路、线间短路和相短路；和/或，
基于所述运行状态信息、相角和I/F值确定断路类型，所述断路类型包括虚接和高阻。
8.一种电机绕组平衡检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一电机运行数据，所述第一电机运行数据包括三相电流信息和三相电压信息；
绘制模块，用于基于所述第一电机运行数据绘制运行波形图，所述运行波形图包括电流波形图、电压波形图和电阻波形图；
分析模块，用于按照预设算法对所述运行波形图进行频谱分析，得到分析结果；
确定模块，用于基于所述分析结果确定电机绕组的平衡状态。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器，所述处理器与存储器耦合；
所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述智能终端或电子设备执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
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