【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机故障诊断，尤其涉及一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法。
技术介绍
1、当前，发电机运行中的碳刷磨损监测技术较为有限，无法全面准确地反映碳刷磨损状况及其对发电机安全运行的影响。
2、现有的一些诊断方案通常依赖于单一的碳刷磨损数据，未能结合多种相关参数进行综合分析，导致诊断精度不足，难以及时预警。
3、因此，本专利技术提供一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，用以通过结合碳刷磨损信号、碳粉和发电机运行数据，确定发电机的风险系数并实现多层次预警，多维度数据综合分析，提升了故障诊断的精度和预警的及时性，有效预防潜在故障，解决现有技术中诊断精度低、预警滞后的缺陷。
2、本专利技术提供一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，包括：
3、步骤1：将预设传感器组部署在碳刷的关键位置，并采集碳刷的相关数据，同时，在发电机集电室内安装预设监控系统，并采集碳粉以及发电机运行相关的数据；
4、步骤2：对采集的碳刷的相关数据进行处理，并提取预设类型的关键特征；
5、步骤3：基于提取得到的关键特征确定碳刷的磨损系数；
6、步骤4：基于碳刷的磨损系数、碳粉以及发电机运行相关的数据的相关数据确定发电机的风险系数；
7、步骤5：基于发电机的风险系数进行多层次预警并进行相应的预警处理措施。
8、本专利技术提
9、关键位置包括：碳刷接触面、发电机集环处、碳刷导电臂、刷握装置、换向器、碳刷导线连接端子、发电机轴承附近以及集电环冷却系统。
10、本专利技术提供一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，在发电机集电室内安装预设监控系统，并采集碳粉以及发电机运行相关的数据，包括：
11、在发电机集电室内安装颗粒传感器，监控碳粉的浓度和积累情况，同时，在发电机集电室内安装动态电气隔离系统，实时监控碳粉浓度与电压变化情况。
12、本专利技术提供一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，对采集的碳刷的相关数据进行处理，并提取预设类型的关键特征，包括：
13、对采集的碳刷的相关数据进行进行滤波、归一化和去噪处理，排除环境干扰及测量误差；
14、通过预设算法将预处理后的数据按预设的时间窗口分段，并从中提取若干个第一预设类型的若干个关键特征；
15、从第一预设类型的若干个关键特征中提取若干个第二预设类型的若干个关键特征。
16、本专利技术提供一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，第一预设类型包括：压力特征、温度特征、磨损特征以及电气特征。
17、本专利技术提供一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，基于提取得到的关键特征确定碳刷的磨损系数，包括：
18、基于预设的特征类型-量化方式获取每类关键特征的量化方法，并对提取得到的关键特征进行量化进而获取若干个原始特征值；
19、对所有原始特征值进行标准化进而获取若干个特征值；
20、基于所有特征值确定碳刷的磨损系数：
21、
22、其中，w为碳刷的磨损系数,xi为第i个关键特征的特征值，αi为第i个关键特征的权重系数，n为关键特征的个数，xj为第j个关键特征的特征值，βij为第i个关键特征的特征值和第j个关键特征的特征值的交互权重系数。
23、本专利技术提供一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，基于碳刷的磨损系数、碳粉以及发电机运行相关的数据的相关数据确定发电机的风险系数，包括：
24、
25、其中，r为发电机的的风险系数，w为碳刷磨损系数，wref为碳刷磨损系数的预设标准参考值，c为碳粉浓度，p为发电机的运行负载，cref为碳粉浓度预设标准参考值，pref为发电机运行负载预设标准参考值，δt为发电机连续运行时长，t为发电机运行温度，tref为发电机运行温度预设标准参考值，为风险系数调整值，τ为时间衰减系数，为温度变化的预设权重，ρ为温度调节系数。
26、本专利技术提供一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，基于风险系数进行多层次预警并进行相应的预警处理措施，包括：
27、将风险系数与预设的风险等级阈值进行匹配，进而确定风险系数对应的预警等级；
28、基于预警等级以及预设的预警等级-信号数据表生成相应的预警信号；
29、基于预警信号在预设的数据库中获取对应的处理建议，进而生成处理建议。
30、与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
31、通过结合碳刷磨损信号、碳粉和发电机运行数据，确定发电机的风险系数并实现多层次预警，多维度数据综合分析，提升了故障诊断的精度和预警的及时性，有效预防潜在故障，解决现有技术中诊断精度低、预警滞后的缺陷。
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1.一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，在发电机集电室内安装预设监控系统，并采集碳粉以及发电机运行相关的数据，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，对采集的碳刷的相关数据进行处理，并提取预设类型的关键特征，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，第一预设类型包括：压力特征、温度特征、磨损特征以及电气特征。
6.根据权利要求1所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，基于提取得到的关键特征确定碳刷的磨损系数，包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，基于碳刷的磨损系数、碳粉以及发电机运行相关的数据的相关数据确定发电机的风险系数，包括：
8.根据权利要求1所述的一种基
...【技术特征摘要】
1.一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，在发电机集电室内安装预设监控系统，并采集碳粉以及发电机运行相关的数据，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障诊断方法，其特征在于，对采集的碳刷的相关数据进行处理，并提取预设类型的关键特征，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于碳刷磨损信号的发电机故障...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭，刘科研，徐志伟，张玖林，王楠，宫成，刘济慈，林楚涵，叶龙顺，丁思高，
申请(专利权)人：朔州市平鲁区天瑞风电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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