KR102601072B1 - Method and apparatus for generating an image for motor fault diagnosis, and method and apparatus for motor fault diagnosis using said image - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 모터 고장 진단 방법은, 모터의 상전류 신호로부터 얻어지는 학습 데이터를 이용하여 신경망 모델을 학습시키는 단계-여기서, 상기 신경망 모델은, 모터의 고장 모드를 식별하는 고장 진단 모듈 및 각 고장 모드에 대한 고장 심각도를 추정하는 심각도 추정 모듈을 포함하고, 상기 고장 진단 모듈에서 추출된 특징 데이터가 상기 심각도 추정 모듈에 입력됨-; 및 상기 학습된 신경망 모델을 이용하여 모터의 고장 모드 및 고장 심각도를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The motor failure diagnosis method according to the present invention includes the step of learning a neural network model using learning data obtained from the phase current signal of the motor - where the neural network model is used to identify the failure mode of the motor and to each failure mode. a severity estimation module that estimates the severity of a failure, and feature data extracted from the failure diagnosis module is input to the severity estimation module; and determining the failure mode and failure severity of the motor using the learned neural network model.

Description

모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법 및 장치, 상기 이미지를 이용한 모터 고장 진단 방법 및 장치{Method and apparatus for generating an image for motor fault diagnosis, and method and apparatus for motor fault diagnosis using said image}Method and apparatus for generating an image for motor fault diagnosis, method and apparatus for motor fault diagnosis using the image {Method and apparatus for generating an image for motor fault diagnosis, and method and apparatus for motor fault diagnosis using said image}

본 발명은 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법 및 장치, 그리고 상기 이미지를 이용한 모터 고장 진단 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and device for generating an image for diagnosing a motor failure, and a method and device for diagnosing a motor failure using the image.

모터는 저렴한 비용과 높은 신뢰성으로 인해 회전력이 필요한 다양한 응용 분야에서 널리 사용된다. 모터는 사용중 손상 및 환경 조건과 같은 예상치 못한 스트레스에 노출되기 때문에 기계적 및 전기적 고장을 겪게 된다. 모터의 성능 저하는 제품의 품질 저하로 이어지므로, 모터의 상태를 진단하는 것은 매우 중요하다.Motors are widely used in a variety of applications requiring rotational power due to their low cost and high reliability. Motors are subject to mechanical and electrical failure as they are exposed to unexpected stresses such as damage and environmental conditions during use. Since a decrease in motor performance leads to a decrease in product quality, it is very important to diagnose the condition of the motor.

기존의 상전류를 사용한 모터 고장 진단 기술들은 주로 등속 정부하 환경 하에서 개발되어 왔다. 하지만 모터는 현장에서 대부분 속도와 부하가 변하는 환경에서 운행된다. 따라서 가변환경 하에서의 모터 고장 진단을 위한 기술들이 개발되고 있다. 대표적으로 시간-주파수 표현 기법은 시간-주파수 표현(Time-frequency representation)을 사용해 시계열 신호를 이차원 이미지로 나타낼 수 있으며, 이미지의 각 요소는 시간에 따른 주파수 성분의 크기를 나타내므로 변속 조건의 신호도 표현 가능하다. 그러나 시간-주파수 표현 이미지는 위상 정보가 누락된다는 한계가 있다. 상전류 신호의 경우 고장 특성이 진폭과 위상에서 발현되기 때문에 위상 정보의 누락은 결정적 한계가 될 수 있다. Existing motor failure diagnosis technologies using phase current have been mainly developed in a constant-velocity, constant-load environment. However, motors are mostly operated in environments where speed and load change in the field. Therefore, technologies for diagnosing motor failures in variable environments are being developed. Typically, time-frequency representation techniques can represent time-series signals as two-dimensional images using time-frequency representation. Since each element of the image represents the size of the frequency component over time, the signal of the shifting condition can also be expressed as a two-dimensional image. It is possible to express. However, time-frequency representation images have a limitation in that phase information is missing. In the case of phase current signals, failure characteristics are expressed in amplitude and phase, so missing phase information can be a critical limitation.

또한, 상전류 신호의 시간-주파수 분석 등 다양한 신호처리 기술을 통해 딥러닝을 이용하여 고장 진단을 수행하는 기술이 연구되고 있다. 그러나 신호처리 기술을 적용하기 위해서는 모터 관련 도메인 지식(예컨대 폴(pole) 수, 베어링 정보 등) 및 다양한 파라미터 선정이 필요하여 상당한 전문가적 지식이 요구되고, 기존의 딥러닝 기반 방식은 물리적 의미가 부족하거나 고장 성분이 발현되는 위상 정보가 누락되는 등 한계가 존재한다.In addition, technology for performing fault diagnosis using deep learning through various signal processing technologies such as time-frequency analysis of phase current signals is being researched. However, in order to apply signal processing technology, motor-related domain knowledge (e.g., number of poles, bearing information, etc.) and selection of various parameters are required, requiring considerable expert knowledge, and existing deep learning-based methods lack physical meaning. There are limitations, such as missing phase information that causes fault components to occur.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가변 운행 환경의 영향을 줄이고, 신호의 진폭과 위상 정보를 모두 고려하며, 모터 관련 도메인 지식 및 복잡한 파라미터 선정이 요구되지 않는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법 및 장치, 그리고 상기 이미지를 이용한 모터 고장 진단 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an image generation method for diagnosing motor failures that reduces the influence of variable operating environments, considers both amplitude and phase information of signals, and does not require motor-related domain knowledge and complex parameter selection, and The aim is to provide a device and a motor failure diagnosis method and device using the image.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법은, 모터의 상전류 신호로부터 힐버트 변환을 통해 순시위상 및 순시진폭을 추출하는 단계; 상기 순시위상에서 이상적인 위상 성분을 제거하여 위상잔차를 계산하는 단계; 상기 순시진폭에서 구동 관련 성분을 제거하여 진폭잔차를 계산하는 단계; 및 상기 위상잔차와 진폭잔차를 이용하여 모터 고장 진단을 위한 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The image generation method for diagnosing motor failure according to the present invention to solve the above technical problem includes extracting instantaneous phase and instantaneous amplitude from the phase current signal of the motor through Hilbert transform; calculating a phase residual by removing an ideal phase component from the instantaneous phase; calculating an amplitude residual by removing driving-related components from the instantaneous amplitude; and generating an image for motor failure diagnosis using the phase residual and amplitude residual.

상기 모터 고장 진단을 위한 이미지를 생성하는 단계는, 상기 위상잔차와 진폭잔차를 이차원 평면에 매핑할 수 있다.In the step of generating an image for diagnosing a motor failure, the phase residual and amplitude residual may be mapped onto a two-dimensional plane.

상기 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법은, 상기 위상잔차와 상기 진폭잔차를 각각 스케일링하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of generating an image for diagnosing a motor failure may further include scaling the phase residual and the amplitude residual, respectively.

상기 위상잔차를 계산하는 단계에서, 상기 이상적인 위상 성분은 -π부터 π까지의 선형 성분일 수 있다.In calculating the phase residual, the ideal phase component may be a linear component from -π to π.

상기 진폭잔차를 계산하는 단계에서, 상기 구동 관련 성분은 상기 순시진폭으로부터 선형회귀, 이동평균, 또는 저역통과필터를 이용하여 추출될 수 있다.In calculating the amplitude residual, the driving-related component may be extracted from the instantaneous amplitude using linear regression, moving average, or low-pass filter.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 모터 고장 진단 방법은, 상기 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법을 통해 생성된 이미지를 이용하여 모터의 고장을 진단하는 단계를 포함할 수 있다.The motor failure diagnosis method according to the present invention for solving the above technical problem may include diagnosing a motor failure using an image generated through the image generation method for motor failure diagnosis.

상기 모터의 고장을 진단하는 단계는, 상기 모터 고장 진단을 위한 이미지를 입력으로 하는 합성곱신경망 모델을 이용할 수 있다.The step of diagnosing a failure of the motor may use a convolutional neural network model that inputs an image for diagnosing the motor failure.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치는, 모터의 상전류 신호로부터 힐버트 변환을 통해 순시위상 및 순시진폭을 추출하는 순시위상 및 순시진폭 추출부; 상기 순시위상에서 이상적인 위상 성분을 제거하여 위상잔차를 계산하는 위상잔차 계산부; 상기 순시진폭에서 구동 관련 성분을 제거하여 진폭잔차를 계산하는 진폭잔차 계산부; 및 상기 위상잔차와 진폭잔차를 이용하여 모터 고장 진단을 위한 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An image generating device for diagnosing a motor failure according to the present invention to solve the above technical problem includes an instantaneous phase and instantaneous amplitude extractor for extracting the instantaneous phase and instantaneous amplitude from the phase current signal of the motor through Hilbert transformation; a phase residual calculation unit that calculates phase residual by removing ideal phase components from the instantaneous phase; an amplitude residual calculation unit that calculates an amplitude residual by removing drive-related components from the instantaneous amplitude; and an image generator that generates an image for motor failure diagnosis using the phase residual and amplitude residual.

상기 이미지 생성부는, 상기 위상잔차와 진폭잔차를 이차원 평면에 매핑할 수 있다.The image generator may map the phase residual and amplitude residual to a two-dimensional plane.

상기 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치는 상기 위상잔차와 상기 진폭잔차를 각각 스케일링하는 스케일링부를 더 포함할 수 있다.The image generating device for diagnosing motor failure may further include a scaling unit that scales the phase residual and the amplitude residual, respectively.

상기 이상적인 위상 성분은 -π부터 π까지의 선형 성분일 수 있다.The ideal phase component may be a linear component from -π to π.

상기 구동 관련 성분은 상기 순시진폭으로부터 선형회귀, 이동평균, 또는 저역통과필터를 이용하여 추출될 수 있다.The driving-related component may be extracted from the instantaneous amplitude using linear regression, moving average, or low-pass filter.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 모터 고장 진단 장치는, 상기 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치를 통해 생성된 이미지를 이용하여 모터의 고장을 진단하는 모터 고장 진단부를 포함할 수 있다.The motor failure diagnosis device according to the present invention for solving the above technical problem may include a motor failure diagnosis unit that diagnoses a motor failure using an image generated by the image generating device for motor failure diagnosis.

상기 모터 고장 진단부는, 상기 모터 고장 진단을 위한 이미지를 입력으로 하는 합성곱신경망 모델을 이용할 수 있다.The motor failure diagnosis unit may use a convolutional neural network model that inputs an image for diagnosing the motor failure.

상기된 본 발명에 의하면, 가변 운행 환경의 영향을 줄이고, 신호의 진폭과 위상 정보를 모두 고려하며, 모터 관련 도메인 지식 및 복잡한 파라미터 선정이 요구되지 않는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법 및 장치, 그리고 상기 이미지를 이용한 모터 고장 진단 방법 및 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention described above, an image generation method and device for diagnosing motor failure, which reduces the influence of variable driving environments, considers both amplitude and phase information of signals, and does not require motor-related domain knowledge and complex parameter selection; Additionally, a motor failure diagnosis method and device using the image can be provided.

또한, 상기 모터 고장 진단을 위한 이미지는 상전류의 고장 물리가 반영되어 있기 때문에 이미지 자체로 정성적 고장 진단이 가능하며, 딥러닝의 입력 데이터로 활용하여 높은 고장 진단 정확도를 제공할 수 있다.In addition, since the image for motor failure diagnosis reflects the failure physics of phase current, qualitative failure diagnosis is possible with the image itself, and can be used as input data for deep learning to provide high failure diagnosis accuracy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치 및 이를 포함하는 모터 고장 진단 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법 및 이를 포함하는 모터 고장 진단 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 3은 본 실시예에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법을 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 생성된 모터 고장 진단을 위한 이미지의 예를 보여준다.
도 5는 고장 진단 실험에 사용된 가변운행 속도 프로파일의 예를 나타낸다.
도 6은 가변운행 환경 하에서 본 발명의 실시예에 따라 생성된 모터 고장 진단을 위한 이미지의 예를 보여준다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 모터 고장 진단을 위해 이용하는 합성곱신경망 모델의 예를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 모터 고장 진단 방법과 기존 기술의 고장 진단 정확도를 비교한 실험 결과를 나타낸다.
Figure 1 shows a block diagram of an image generating device for diagnosing a motor failure and a motor failure diagnosing device including the same according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a flowchart of an image generation method for motor failure diagnosis and a motor failure diagnosis method including the same according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram schematically showing an image generation method for diagnosing motor failure according to this embodiment.
Figure 4 shows an example of an image for motor failure diagnosis generated according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows an example of a variable driving speed profile used in a fault diagnosis experiment.
Figure 6 shows an example of an image for diagnosing a motor failure generated according to an embodiment of the present invention under a variable driving environment.
Figure 7 shows an example of a convolutional neural network model used to diagnose motor failure in an embodiment of the present invention.
Figure 8 shows the results of an experiment comparing the failure diagnosis accuracy of the motor failure diagnosis method according to an embodiment of the present invention and the existing technology.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description and the accompanying drawings, substantially the same components are denoted by the same symbols to avoid redundant description. Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치 및 이를 포함하는 모터 고장 진단 장치의 블록도를 나타낸다. 본 실시예에 따른 장치는, 순시위상 및 순시진폭 추출부(110), 위상잔차 계산부(120), 진폭잔차 계산부(130), 스케일링부(140), 모터 고장 진단부(150)를 포함한다.Figure 1 shows a block diagram of an image generating device for diagnosing a motor failure and a motor failure diagnosing device including the same according to an embodiment of the present invention. The device according to this embodiment includes an instantaneous phase and instantaneous amplitude extraction unit 110, a phase residual calculation unit 120, an amplitude residual calculation unit 130, a scaling unit 140, and a motor failure diagnosis unit 150. do.

순시위상 및 순시진폭 추출부(110)는 가변 운행 환경에서 취득된 모터의 상전류 신호로부터 힐버트 변환을 통해 순시위상 및 순시진폭을 추출한다.The instantaneous phase and instantaneous amplitude extraction unit 110 extracts the instantaneous phase and instantaneous amplitude through Hilbert transformation from the phase current signal of the motor acquired in a variable operating environment.

위상잔차 계산부(120)는 순시위상에서 이상적인 위상 성분을 제거하여 위상잔차를 계산한다. 진폭잔차 계산부(130)는 순시진폭에서 구동 관련 성분을 제거하여 진폭잔차를 계산한다. 상전류 신호에서 고장 연관 성분은 진폭과 위상 각각에서 변조 형태로 발현되므로, 순시진폭과 순시위상 각각에서 가변 운행 환경의 영향을 제거하고 고장 연관 성분을 추출한 것이 위상잔차와 진폭잔차이다. 상전류 신호는 기본적으로 운행 관련 성분이 지배적이므로, 가변 운행 환경의 영향을 제거함으로써 고장 연관 성분을 부각하는 과정이 중요하다. The phase residual calculation unit 120 calculates the phase residual by removing the ideal phase component from the instantaneous phase. The amplitude residual calculation unit 130 calculates the amplitude residual by removing driving-related components from the instantaneous amplitude. Since the fault-related components in the phase current signal are expressed in the form of modulation in each of the amplitude and phase, the phase residual and amplitude residual are obtained by removing the influence of the variable operating environment and extracting the fault-related components from the instantaneous amplitude and phase, respectively. Since the phase current signal is basically dominated by driving-related components, it is important to highlight the fault-related components by removing the influence of the variable driving environment.

그리고 부하 조건의 영향을 제거하기 위해, 스케일링부(140)는 위상잔차와 진폭잔차를 각각 일정 범위로 스케일링한다.And in order to remove the influence of the load condition, the scaling unit 140 scales the phase residual and the amplitude residual respectively to a certain range.

이미지 생성부(150)는 스케일링된 위상잔차와 진폭잔차를 이차원 평면에 매핑하여 모터 고장 진단을 위한 이미지를 생성한다.The image generator 150 maps the scaled phase residual and amplitude residual onto a two-dimensional plane to generate an image for motor failure diagnosis.

모터 고장 진단부(160)는 이미지 생성부(150)에 의해 생성된 모터 고장 진단을 위한 이미지를 이용하여 모터의 고장을 진단한다.The motor failure diagnosis unit 160 diagnoses a motor failure using the image for motor failure diagnosis generated by the image generation unit 150.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법 및 이를 포함하는 모터 고장 진단 방법의 흐름도를 나타낸다. 도 3은 본 실시예에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법을 도식화하여 나타낸 도면이다.Figure 2 shows a flowchart of an image generation method for motor failure diagnosis and a motor failure diagnosis method including the same according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a diagram schematically showing an image generation method for diagnosing motor failure according to this embodiment.

210단계에서, 순시위상 및 순시진폭 추출부(110)는 상전류 신호를 입력받는다. 모터의 상전류 신호는 모터 전원공급부에 교류형 전류센서를 설치하거나 모터를 구동하는 제어장치 내부의 전류제어기 출력단에서 측정될 수 있다. In step 210, the instantaneous phase and instantaneous amplitude extractor 110 receives a phase current signal. The motor's phase current signal can be measured by installing an alternating current sensor in the motor power supply or at the output terminal of the current controller inside the control device that drives the motor.

220단계에서, 순시위상 및 순시진폭 추출부(110)는 상전류 신호에 대하여 힐버트 변환((Hilbert Transform)을 수행하고, 힐버트 변환으로부터 230단계 및 240단계에서 각각 순시위상 및 순시진폭을 추출한다. 상전류 신호의 힐버트 변환 는 다음 식과 같이 표현되어 순시위상과 순시진폭이 추출될 수 있다.In step 220, the instantaneous phase and instantaneous amplitude extractor 110 performs Hilbert Transform on the phase current signal, and extracts the instantaneous phase and instantaneous amplitude from the Hilbert transform in steps 230 and 240, respectively. Phase current Hilbert transform of signal is expressed as the following equation, so that the instantaneous phase and instantaneous amplitude can be extracted.

여기서 k는 이산 시간으로, k=1, 2, 3, ..., n이며, 는 순시위상이고, 는 순시진폭이다.where k is discrete time, k=1, 2, 3, ..., n, is the instantaneous phase, is the instantaneous amplitude.

233단계에서, 위상잔차 계산부(120)는 순시위상으로부터 이상적인 위상 성분을 계산한다. 이상적인 위상 성분은 속도나 부하에 독립적으로 -π부터 π까지의 선형 성분으로 계산될 수 있다. In step 233, the phase residual calculation unit 120 calculates an ideal phase component from the instantaneous phase. The ideal phase component can be calculated as a linear component from -π to π, independent of speed or load.

235단계에서, 위상잔차 계산부(120)는 순시위상에서 이상적인 위상 성분을 제거하여 위상잔차를 계산한다. 위상잔차(Phase Residual) 는 다음 식에 의해 계산될 수 있다.In step 235, the phase residual calculation unit 120 calculates the phase residual by removing the ideal phase component from the instantaneous phase. Phase Residual can be calculated by the following equation.

여기서 은 이상적인 위상 성분이고, M은 데이터 길이로서 -π부터 π까지의 단위 순시위상의 속도에 따라 결정되는 값이다. 위상잔차의 물리적 의미는 속도 및 부하에 독립적인 위상 불규칙성의 정도이다.here is the ideal phase component, and M is the data length, a value determined according to the speed of the unit instantaneous phase from -π to π. The physical meaning of phase residual is the degree of phase irregularity independent of speed and load.

243단계에서, 진폭잔차 계산부(130)는 순시진폭으로부터 구동 관련 성분을 추출한다. 구동 관련 성분은 변속 프로파일과 부하 토크 수준에 따른 주요 트렌드로 정의될 수 있다. 상전류 순시진폭의 크기()는 모터의 출력 토크()와 비례 관계이고, 모터의 출력은 회전체 시스템의 구동을 다음 식과 같이 주관한다.In step 243, the amplitude residual calculation unit 130 extracts driving-related components from the instantaneous amplitude. Drive-related components can be defined by key trends based on shift profile and load torque level. Size of phase current instantaneous amplitude ( ) is the output torque of the motor ( ), and the output of the motor governs the driving of the rotary system as shown in the following equation.

여기서 는 회전체 시스템의 관성을, 는 회전 속도를, 는 마찰 계수를, 는 부하 토크를, 은 고장에서 유도된 부하토크의 변동을 나타낸다.here is the inertia of the rotating system, is the rotation speed, is the coefficient of friction, is the load torque, represents the change in load torque induced by the fault.

따라서 구동 관련 성분 는 다음 식과 같이 정의될 수 있다.Therefore, the driving-related components can be defined as follows:

본 발명의 실시예에서, 구동 관련 성분은 순시진폭으로부터 선형회귀, 이동평균, 또는 저역통과필터 등을 이용하여 추출될 수 있다.In an embodiment of the present invention, driving-related components may be extracted from the instantaneous amplitude using linear regression, moving average, or low-pass filter.

245단계에서, 진폭잔차 계산부(130)는 순시진폭에서 구동 관련 성분을 제거하여 진폭잔차를 계산한다. 진폭잔차(Envelope Residual) 는 다음 식에 의해 계산될 수 있다.In step 245, the amplitude residual calculation unit 130 calculates the amplitude residual by removing the driving-related component from the instantaneous amplitude. Envelope Residual can be calculated by the following equation.

진폭잔차의 물리적 의미는 진폭 불규칙성의 정도이며, 가변 속도 및 부하 토크 조건에 덜 의존적이다.The physical meaning of amplitude residual is the degree of amplitude irregularity, which is less dependent on variable speed and load torque conditions.

237단계 및 247단계에서 각각 스케일링부(140)는 위상잔차 및 진폭잔차를 스케일링하여 일정 범위(예컨대 ??1에서 1까지)가 되도록 한다. 스케일링에는 tanh, sigmoid 함수 등 다양한 방법이 사용될 수 있으며, tanh 함수의 경우 다음 수학식이 이용될 수 있다.In steps 237 and 247, the scaling unit 140 scales the phase residual and the amplitude residual to be within a certain range (for example, from ??1 to 1). Various methods such as tanh and sigmoid functions can be used for scaling, and in the case of the tanh function, the following equation can be used.

250단계에서, 이미지 생성부(150)는 스케일링된 위상잔차와 진폭잔차를 이차원 평면에 매핑하여 모터 고장 진단을 위한 이미지를 생성한다. 스케일링된 위상잔차와 진폭잔차는 시간 도메인에서 일대일 대응되는 잔차 켤레를 형성한다. 이 잔차 켤레들을 이차원 평면에 매핑하기 위해, 이차원 행렬의 크기 N(예컨대 50)을 정하고, 행과 열을 각각 ??1부터 1까지 N 등분한 후 N2개의 칸에 범위를 할당할 수 있다. N2개의 칸에는 각각 잔차 켤레들 중 해당 범위에 포함되는 잔차 켤레가 대응되며, 해당 범위에 포함되는 잔차 켤레가 많을수록 특정 칸의 밀도가 높아진다. 잔차 켤레를 누적하여 이차원 평면에 분포시키면 모터 고장 진단을 위한 이미지가 생성된다. 이하에서는 편의상 이를 순시잔여전류 이미지라 명명하기로 한다. In step 250, the image generator 150 maps the scaled phase residual and amplitude residual onto a two-dimensional plane to generate an image for motor failure diagnosis. The scaled phase residual and amplitude residual form a one-to-one corresponding residual conjugate in the time domain. In order to map these residual conjugates to a two-dimensional plane, the size of the two-dimensional matrix N (for example, 50) can be determined, the rows and columns are divided into N equal parts from ??1 to 1, and the range can be assigned to N2 columns. Each of the N2 cells corresponds to a residual conjugate included in the corresponding range, and the more residual conjugates included in the range, the higher the density of the specific cell. By accumulating the residual conjugates and distributing them on a two-dimensional plane, an image for motor failure diagnosis is created. Hereinafter, for convenience, this will be referred to as the instantaneous residual current image.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 생성된 순시잔여전류 이미지의 예로서, 정상(a), 권선열화(b), 불균형(c) 상태에 해당하는 이미지들을 나타낸다. 권선열화(b)의 이미지는 진폭잔차가 발현된 결과를, 불균형(c)의 이미지는 진폭잔차와 위상잔차가 발현된 결과를 보여준다.Figure 4 is an example of an instantaneous residual current image generated according to an embodiment of the present invention, showing images corresponding to normal (a), winding deterioration (b), and unbalanced (c) states. The image of winding deterioration (b) shows the results of amplitude residuals, and the image of imbalance (c) shows the results of amplitude residuals and phase residuals.

도 4를 참조하면, 정상 상태의 경우 잔차 신호가 작아 원점(가운데) 근처에 분포하는 반면, 고장 상태의 경우 잔차의 분포가 각 축으로 퍼짐을 알 수 있다. 이때 진폭잔차와 위상잔차의 크기에 따라 가로 및 세로축에 퍼지는 형태가 달라지고, 이 분포를 고장 진단 특성 인자로 활용할 수 있다. 합성곱신경망(Convolutional neural network)을 활용하면 순시잔여전류 이미지를 입력 데이터로 사용하여 보다 정밀한 고장 진단 알고리즘을 만들 수 있다. 또한 컴퓨터 비전 분야에서 합성곱신경망을 분석하기 위한 기술들(예컨대 GradCAM, Filter visualization 등)을 적용하여 학습된 합성곱신경망 모델의 분석도 가능하다.Referring to FIG. 4, it can be seen that in the normal state, the residual signal is small and distributed near the origin (center), while in the fault state, the residual signal spreads along each axis. At this time, the shape of the spread on the horizontal and vertical axes varies depending on the size of the amplitude residual and the phase residual, and this distribution can be used as a fault diagnosis characteristic factor. Using a convolutional neural network, a more precise fault diagnosis algorithm can be created by using the instantaneous residual current image as input data. In addition, it is possible to analyze convolutional neural network models learned by applying technologies for analyzing convolutional neural networks in the field of computer vision (e.g. GradCAM, Filter visualization, etc.).

260단계에서, 모터 고장 진단부(160)는 250단계를 통해 생성된 순시잔여전류 이미지를 이용하여 모터의 고장을 진단한다. 순시잔여전류 이미지에서 원점(가운데)의 밀도가 높을수록 정상, 가로 또는 세로축으로 넓게 퍼지는 경우 고장으로 판단할 수 있다. 고장일 때 잔차의 크기가 더 커지기 때문이다. 보다 정밀한 고장 진단을 위해, 모터 고장 진단부(160)는 순시잔여전류 이미지를 입력으로 하는 합성곱신경망 모델을 이용하여 모터의 고장을 진단할 수 있다. 순시잔여전류 이미지를 입력 데이터로 사용하는 합성곱신경망을 통해 고장 종류 별로 순시잔여전류 이미지의 특징을 학습시키면, 높은 정확도의 고장 진단 합성곱신경망 모델을 구축할 수 있다.In step 260, the motor failure diagnosis unit 160 diagnoses a motor failure using the instantaneous residual current image generated in step 250. In the instantaneous residual current image, the higher the density of the origin (center), the more likely it is to be judged as a failure if it is normal or spreads widely along the horizontal or vertical axis. This is because the size of the residual becomes larger when there is a failure. For more precise failure diagnosis, the motor failure diagnosis unit 160 can diagnose motor failure using a convolutional neural network model that uses the instantaneous residual current image as an input. By learning the characteristics of the instantaneous residual current image for each fault type through a convolutional neural network that uses the instantaneous residual current image as input data, a highly accurate fault diagnosis convolutional neural network model can be built.

본 발명의 효과를 확인하기 위해 다양한 운행 조건에서 본 발명의 실시예에 따른 합성곱신경망 기반 고장 진단 실험을 수행하였다. In order to confirm the effectiveness of the present invention, a fault diagnosis experiment based on a convolutional neural network according to an embodiment of the present invention was performed under various driving conditions.

도 5는 고장 진단 실험에 사용된 가변운행 속도 프로파일의 예로서, 사다리꼴 프로파일과 삼각형 프로파일을 나타낸다. 각 속도 프로파일에 대해 부하토크를 모터 정격부하의 0, 30, 50, 70, 100%로 구동하였다. Figure 5 is an example of a variable driving speed profile used in a fault diagnosis experiment, showing a trapezoidal profile and a triangular profile. For each speed profile, the load torque was driven at 0, 30, 50, 70, and 100% of the motor's rated load.

도 6은 가변운행 환경 하에서 본 발명의 실시예에 따라 생성된 순시잔여전류 이미지의 예로서, 고장 유형(정상, 권선열화, 불균형), 부하토크(30%, 70%), 가변운행 속도 프로파일(사다리꼴, 삼각형) 별 이미지를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 운행 조건에 따른 차이는 정상 및 고장과 상관 없이 적은 반면, 정상 대비 권선열화 고장일 때 가로축으로 넓어지고, 불균형 고장의 경우 가로축 뿐만 아니라 세로축으로도 넓어짐을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 순시잔여전류 이미지는 운행 조건에 강건하게 고장 특성을 보여줌을 알 수 있다.Figure 6 is an example of an instantaneous residual current image generated according to an embodiment of the present invention under a variable operation environment, showing failure type (normal, winding deterioration, imbalance), load torque (30%, 70%), and variable operation speed profile ( Trapezoid, triangle) represents a star image. Referring to FIG. 6, it can be seen that while the difference depending on operating conditions is small regardless of normal or malfunction, it widens along the horizontal axis in case of winding deterioration failure compared to normal, and in the case of unbalanced failure, it widens not only on the horizontal axis but also on the vertical axis. Therefore, it can be seen that the instantaneous residual current image according to the present invention shows failure characteristics robustly to operating conditions.

도 7은 본 발명의 실시예에서 모터 고장 진단을 위해 이용하는 합성곱신경망 모델의 예를 나타낸다. 합성곱신경망 모델은 3개의 residual block과 GAP((Global Average Pooling)으로 구성되고, 각 residual block은 배치 정규화(Batch Normalization), ReLU 활성화, 컨볼루션으로 구성된다. 도 7에 실험 데이터 학습 후의 tsne(t-distributed stochastic neighbor embedding) 결과가 함께 도시된다. 도 7의 tsne 결과를 참조하면, 입력 데이터에서 순시잔여전류 이미지 자체로 고장 유형이 어느 정도 분류되어 딥러닝 모델 학습을 수월하게 만드는 것으로 볼 수 있고, residual block을 통과함에 따라 고장 유형이 보다 잘 클러스터링되는 것을 알 수 있다. Figure 7 shows an example of a convolutional neural network model used to diagnose motor failure in an embodiment of the present invention. The convolutional neural network model consists of three residual blocks and GAP ((Global Average Pooling), and each residual block consists of batch normalization, ReLU activation, and convolution. In Figure 7, tsne ( t-distributed stochastic neighbor embedding) results are also shown. Referring to the tsne results in Figure 7, it can be seen that the fault type is classified to some extent from the input data to the instantaneous residual current image itself, making deep learning model learning easier. , it can be seen that the failure type is better clustered as it passes through the residual block.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 모터 고장 진단 방법과 기존 기술의 고장 진단 정확도를 비교한 실험 결과를 나타낸다. 기존 기술 중 시간-주파수 표현은 대표적으로 short-time Fourier transform을 사용한 spectrogram을 사용했고, 다른 세 개의 기술(Markov transition field, Gramian angular field, Recurrence plot)은 시계열 신호의 이미지화 기술로 입력 데이터 형태를 50x50의 동일한 정밀도로 통일하였다. 평가 데이터로, 첫 번째는 전체 데이터 중 무작위로 20%를 사용한 것이고, 두 번째와 세 번째는 서로 다른 속도 프로파일의 데이터로 사용한 것이며, 네 번째 내지 여섯 번째는 서로 다른 부하토크의 데이터를 사용한 것이다. 모두 동일한 합성곱신경망 모델을 적용하였으며, 10회 반복실험을 통해 고장 진단 정확도의 평균과 표준편차를 산출하였다. 도 8을 참조하면, 기존 기술 대비 본 발명은 학습 데이터와 평가 데이터로 서로 다른 운행 조건의 데이터를 사용한 경우에도 고장 진단 정확도가 높게 나타났으며, 학습되지 않은 다른 운행 조건의 데이터를 평가에 활용하는 경우에 압도적으로 높은 정확도를 보이는 것을 알 수 있다.Figure 8 shows the results of an experiment comparing the failure diagnosis accuracy of the motor failure diagnosis method according to an embodiment of the present invention and the existing technology. Among the existing technologies, the time-frequency expression typically uses a spectrogram using a short-time Fourier transform, and the other three technologies (Markov transition field, Gramian angular field, and recurrence plot) are imaging technologies for time series signals, and the input data is in the form of 50x50. unified with the same precision. As for the evaluation data, the first uses 20% of the total data at random, the second and third use data with different speed profiles, and the fourth to sixth use data with different load torques. The same convolutional neural network model was applied to all, and the average and standard deviation of fault diagnosis accuracy were calculated through 10 repeated experiments. Referring to FIG. 8, compared to the existing technology, the present invention showed high failure diagnosis accuracy even when data from different operating conditions were used as learning data and evaluation data, and the present invention showed that data from different operating conditions that were not learned were used for evaluation. It can be seen that in some cases, the accuracy is overwhelmingly high.

본 발명에 따르면 모터 관련 도메인 지식이나 복잡한 파라미터 선정 등 전문가적 지식이 요구되지 않으며, 상전류의 고장 물리를 반영하기 때문에 기존의 시계열 신호 이미지화 기법 대비 고장의 정성적 해석이 가능하고, 시간-주파수 표현 기법 대비 위상 정보를 포함한 고장 특성 성분을 보다 효과적으로 부각시킬 수 있으며, 다양한 운행 조건 하에서 높은 고장 진단 정확도를 제공할 수 있다.According to the present invention, expert knowledge such as motor-related domain knowledge or complex parameter selection is not required, and since it reflects the fault physics of phase current, qualitative analysis of the fault is possible compared to the existing time series signal imaging technique, and time-frequency expression technique is possible. Fault characteristic components, including contrast phase information, can be highlighted more effectively and high fault diagnosis accuracy can be provided under various operating conditions.

본 발명의 실시예들에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다. Devices according to embodiments of the present invention include a processor, memory for storing and executing program data, permanent storage such as a disk drive, a communication port for communicating with an external device, a touch panel, keys, and buttons. It may include user interface devices such as the like. Methods implemented as software modules or algorithms may be stored on a computer-readable recording medium as computer-readable codes or program instructions executable on the processor. Here, computer-readable recording media include magnetic storage media (e.g., ROM (read-only memory), RAM (random-access memory), floppy disk, hard disk, etc.) and optical read media (e.g., CD-ROM). ), DVD (Digital Versatile Disc), etc. The computer-readable recording medium is distributed among computer systems connected to a network, so that computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner. The media may be readable by a computer, stored in memory, and executed by a processor.

본 발명의 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 집적 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 실시예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 실시예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. "매커니즘", "요소", "수단", "구성"과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.Embodiments of the invention may be represented by functional block configurations and various processing steps. These functional blocks may be implemented in various numbers of hardware or/and software configurations that execute specific functions. For example, embodiments may include integrated circuit configurations such as memory, processing, logic, look-up tables, etc., capable of executing various functions under the control of one or more microprocessors or other control devices. can be hired. Similar to the fact that the components of the invention can be implemented as software programming or software elements, embodiments may include various algorithms implemented as combinations of data structures, processes, routines or other programming constructs, such as C, C++, , may be implemented in a programming or scripting language such as Java, assembler, etc. Functional aspects may be implemented as algorithms running on one or more processors. Additionally, embodiments may employ conventional technologies for electronic environment settings, signal processing, and/or data processing. Terms such as “mechanism,” “element,” “means,” and “configuration” may be used broadly and are not limited to mechanical and physical configurations. The term may include the meaning of a series of software routines in connection with a processor, etc.

실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.Specific implementations described in the embodiments are examples and do not limit the scope of the embodiments in any way. For the sake of brevity of the specification, descriptions of conventional electronic components, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connections or connection members of lines between components shown in the drawings exemplify functional connections and/or physical or circuit connections, and in actual devices, various functional connections or physical connections may be replaced or added. Can be represented as connections, or circuit connections. Additionally, if there is no specific mention such as “essential,” “important,” etc., it may not be a necessary component for the application of the present invention.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been examined focusing on its preferred embodiments. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.

Claims (14)

모터의 상전류 신호로부터 힐버트 변환을 통해 순시위상 및 순시진폭을 추출하는 단계;
상기 순시위상에서 이상적인 위상 성분을 제거하여 위상잔차를 계산하는 단계;
상기 순시진폭에서 구동 관련 성분을 제거하여 진폭잔차를 계산하는 단계; 및
상기 위상잔차와 진폭잔차를 이용하여 모터 고장 진단을 위한 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법.
Extracting the instantaneous phase and instantaneous amplitude from the phase current signal of the motor through Hilbert transformation;
calculating a phase residual by removing ideal phase components from the instantaneous phase;
calculating an amplitude residual by removing driving-related components from the instantaneous amplitude; and
An image generating method for motor failure diagnosis, comprising the step of generating an image for motor failure diagnosis using the phase residual and amplitude residual.
제1항에 있어서,
상기 모터 고장 진단을 위한 이미지를 생성하는 단계는, 상기 위상잔차와 진폭잔차를 이차원 평면에 매핑하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법.
According to paragraph 1,
The step of generating an image for motor failure diagnosis is characterized in that the phase residual and the amplitude residual are mapped to a two-dimensional plane.
제1항에 있어서,
상기 위상잔차와 상기 진폭잔차를 각각 스케일링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법.
According to paragraph 1,
An image generation method for diagnosing a motor failure, further comprising scaling the phase residual and the amplitude residual, respectively.
제1항에 있어서,
상기 위상잔차를 계산하는 단계에서, 상기 이상적인 위상 성분은 -π부터 π까지의 선형 성분인 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법.
According to paragraph 1,
In the step of calculating the phase residual, the ideal phase component is a linear component from -π to π. An image generation method for diagnosing a motor failure.
제1항에 있어서,
상기 진폭잔차를 계산하는 단계에서, 상기 구동 관련 성분은 상기 순시진폭으로부터 선형회귀, 이동평균, 또는 저역통과필터를 이용하여 추출되는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법.
According to paragraph 1,
In the step of calculating the amplitude residual, the drive-related component is extracted from the instantaneous amplitude using linear regression, moving average, or low-pass filter.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 방법을 통해 생성된 이미지를 이용하여 모터의 고장을 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단 방법.A motor failure diagnosis method comprising the step of diagnosing a motor failure using an image generated through the image generation method for motor failure diagnosis according to any one of claims 1 to 5. 제6항에 있어서,
상기 모터의 고장을 진단하는 단계는, 상기 모터 고장 진단을 위한 이미지를 입력으로 하는 합성곱신경망 모델을 이용하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단 방법.
According to clause 6,
The step of diagnosing a failure of the motor is a motor failure diagnosis method, characterized in that using a convolutional neural network model that inputs an image for diagnosing the motor failure.
모터의 상전류 신호로부터 힐버트 변환을 통해 순시위상 및 순시진폭을 추출하는 순시위상 및 순시진폭 추출부;
상기 순시위상에서 이상적인 위상 성분을 제거하여 위상잔차를 계산하는 위상잔차 계산부;
상기 순시진폭에서 구동 관련 성분을 제거하여 진폭잔차를 계산하는 진폭잔차 계산부; 및
상기 위상잔차와 진폭잔차를 이용하여 모터 고장 진단을 위한 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치.
An instantaneous phase and instantaneous amplitude extraction unit that extracts the instantaneous phase and instantaneous amplitude from the phase current signal of the motor through Hilbert transformation;
a phase residual calculation unit that calculates phase residual by removing ideal phase components from the instantaneous phase;
an amplitude residual calculation unit that calculates an amplitude residual by removing drive-related components from the instantaneous amplitude; and
An image generating device for diagnosing a motor malfunction, comprising an image generator that generates an image for diagnosing a motor malfunction using the phase residual and the amplitude residual.
제8항에 있어서,
상기 이미지 생성부는, 상기 위상잔차와 진폭잔차를 이차원 평면에 매핑하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치.
According to clause 8,
The image generator is characterized in that the phase residual and the amplitude residual are mapped to a two-dimensional plane.
제8항에 있어서,
상기 위상잔차와 상기 진폭잔차를 각각 스케일링하는 스케일링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치.
According to clause 8,
An image generating device for diagnosing a motor failure, further comprising a scaling unit that scales the phase residual and the amplitude residual, respectively.
제8항에 있어서,
상기 이상적인 위상 성분은 -π부터 π까지의 선형 성분인 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치.
According to clause 8,
An image generating device for diagnosing motor failure, characterized in that the ideal phase component is a linear component from -π to π.
제8항에 있어서,
상기 구동 관련 성분은 상기 순시진폭으로부터 선형회귀, 이동평균, 또는 저역통과필터를 이용하여 추출되는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치.
According to clause 8,
The drive-related component is extracted from the instantaneous amplitude using linear regression, moving average, or low-pass filter.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 모터 고장 진단을 위한 이미지 생성 장치를 통해 생성된 이미지를 이용하여 모터의 고장을 진단하는 모터 고장 진단부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단 장치.A motor failure diagnosis device comprising a motor failure diagnosis unit that diagnoses a motor failure using an image generated by the image generating device for motor failure diagnosis according to any one of claims 8 to 12. . 제13항에 있어서,
상기 모터 고장 진단부는, 상기 모터 고장 진단을 위한 이미지를 입력으로 하는 합성곱신경망 모델을 이용하는 것을 특징으로 하는, 모터 고장 진단 장치.
According to clause 13,
The motor failure diagnosis unit is a motor failure diagnosis device, characterized in that it uses a convolutional neural network model that inputs an image for the motor failure diagnosis.
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