【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动机地墙绝缘材料的寿命预测，尤其是一种用于电机gw绝缘材料的wiener-ig融合寿命预测方法。
技术介绍
1、电动机在电力系统中应用广泛，电动机的安全可靠运行十分重要。地墙(gw)绝缘更易因制造工艺、振动和热膨胀等原因而失效，约三分之一的电动机故障是绝缘失效。基于加速退化试验(adt)数据建立退化模型，进而预测绝缘寿命是防止绝缘失效的重要方法。
2、然而，当应力水平超过容差值时，产品的破坏机制可能发生变化，传统的随机过程不能准确模拟不同失效机制下退化数据的演化，且对不同失效机制下的可靠性评估研究较少，而adt受限于研究对象失效机制的一致性，所获得的数据不能用于不同失效机制下的可靠性评估。因此，本领域技术人员需要一种能够拟合不同失效机制下劣化数据的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于电机gw绝缘材料的wiener-ig融合寿命预测方法。
2、实现上述目的本专利技术的技术方案为，一种用于电机gw绝缘材料的wiener-ig融合寿命预测方法，包括：
3、基于wiener过程和ig过程建立gw(地墙)绝缘材料(尤其是聚酰亚胺薄膜)的退化模型；
4、引入gw绝缘材料(尤其是聚酰亚胺薄膜)的失效机制并分析其一致性，以gw绝缘材料的退化模型为基础构建能够准确拟合δqm的wiener-ig融合模型。
5、所述gw绝缘材料的退化模型的建立过程为：
6、建立一维线性维纳过程
7、x(t)＝μt+σb(t) (1)
8、式中，t为退化时间；x(t)为时刻t的累积退化水平；μ为漂移参数；σ为扩散参数；b(t)是标准布朗运动；则区段退化程度的最大似然函数为：
9、
10、其中，xij表示第i个样本在第j个循环时的分段退化水平；
11、i＝1,2，…n；j＝1,2，…m；δt为周期间隔；
12、μ和σ的最大似然估计为：
13、
14、xim为第i个样本在第m个循环时的分段退化水平；
15、则ig分布的概率密度函数为：
16、
17、式中y为退化指标，u为定位参数，v为尺度参数；
18、设y(t)为时间t的累积降解水平，yij为第i个样本在第j个循环中的分段降解水平，i＝1,2，…，n,j＝1,2，…，m；设位置参数为μ1，尺度参数为λ，则μ1和λ的最大似然估计为：
19、
20、由(3)和(5)可得gw绝缘材料的退化模型，其中wiener过程中的μ等于ig过程中的μ1。
21、所述失效机制的分析过程为：
22、设电动机的ub和un的关系为：
23、
24、其中，ub为电动机的残余击穿电压，un为电动机的额定电压，r1、c0、tanδ、qm均为gw绝缘材料的退化指标，r1为绝缘电阻，c0为绝缘电容，tanδ为介质损耗角正切，qm为gw绝缘材料的局部放电，然后利用局部放电qm数据来检验失效机制的一致性；
25、通过曲线拟合建立r1、c0、tanδ的降解模型，分别如式(7)、式(8)和式(9)所示，其中tc为摄氏温度；
26、
27、
28、
29、通过式(7)、式(8)和式(9)分析分段退化水平δqm的分布，并确定随着温度的升高，qm的退化模型由wiener过程转变为ig过程。
30、所述wiener-ig融合模型的构建过程为：
31、首先，通过测量δqm的概率密度曲线和wiener分布与ig分布的概率密度曲线的相似度来获得权重，设δqm的概率密度曲线和wiener分布与ig分布的概率密度曲线分别为f1(x)和f2(x)，并利用线性插值法得到两组数据：
32、yx,1＝f1(x)，yx,2＝f2(x) (10)
33、其中，第二组数据的平均值为：
34、
35、决定系数r2是两条曲线的相似度，其表达式如式(12)所示，
36、
37、归一化的相似度r2为wiener过程和ig过程的权重，分别记为c1和c2；c1、c2与温度tc的关系为：
38、
39、其中，将式(13)中的c1和c2分别设为0，得到：
40、
41、式中“c1＝1，c2＝0”或“c1＝0，c2＝1”分别表示退化模型为wiener模型或ig模型，基于上述模型融合方法，推导出wiener-ig融合模型的分段退化水平概率密度函数为：
42、
43、与现有技术相比，本专利技术申请具有如下优势：
44、1、本专利技术申请利用提出的wiener-ig融合模型，可以准确拟合gw绝缘材料在290℃-320℃不同失效机制下的降解数据，利用准确的gw材料绝缘退化模型为电机绝缘状况和电机寿命预测提供了坚实的基础；
45、2、本专利技术申请基于gw绝缘材料的adt，证明了材料在290℃-320℃不同温度下的破坏机制不一致，并将最大局部放电的降解模型由wiener过程转变为ig过程；
46、3、本专利技术申请提出的wiener-ig融合模型能够准确模拟最大局部放电的降解模型由wiener过程转变为ig过程，并能拟合不同失效机制下的退化数据，从而达到建模精度高，拟合能力强，预测精度高的效果。
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1.一种用于电机GW绝缘材料的Wiener-IG融合寿命预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于电机GW绝缘材料的Wiener-IG融合寿命预测方法，其特征在于，所述GW绝缘材料的退化模型的建立过程为：
3.根据权利要求1所述的一种用于电机GW绝缘材料的Wiener-IG融合寿命预测方法，其特征在于，所述失效机制的分析过程为：
4.根据权利要求1所述的一种用于电机GW绝缘材料的Wiener-IG融合寿命预测方法，其特征在于，所述Wiener-IG融合模型的构建过程为：
【技术特征摘要】
1.一种用于电机gw绝缘材料的wiener-ig融合寿命预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于电机gw绝缘材料的wiener-ig融合寿命预测方法，其特征在于，所述gw绝缘材料的退化模型的建立过程为：
3.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛峰，黄少坡，李贵衡，李奎，孙庆国，刘成成，李珊瑚，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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