【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及特種機(jī)電設(shè)備中電磁鐵機(jī)構(gòu)的故障診斷，特別是一種電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、為電磁鐵是一種通電產(chǎn)生電磁力的一種器件，被廣泛地應(yīng)用在機(jī)電設(shè)備中用于推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。特種機(jī)電設(shè)備的電磁鐵中一般有兩組線圈，啟動(dòng)過程使用一組線圈，電磁鐵運(yùn)動(dòng)到保持位置后自動(dòng)接入另外一組線圈以降低電流，同時(shí)，電磁鐵頂桿和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間一般留有一定大小的間距，所以電磁鐵工作過程中電流曲線通常可分為三個(gè)階段：空載啟動(dòng)階段、帶載運(yùn)動(dòng)階段和保持階段。
2、現(xiàn)有的電磁鐵系統(tǒng)一般由控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和電磁鐵機(jī)構(gòu)組成，電磁鐵機(jī)構(gòu)包含電磁鐵和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。正常狀態(tài)下，控制單元給出指令到驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元給電磁鐵提供驅(qū)動(dòng)電流，然后電磁鐵產(chǎn)生電磁力推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。隨著電磁鐵使用次數(shù)的增加，電磁鐵頂桿與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的間距可能會(huì)發(fā)生變化，如果間距過大會(huì)導(dǎo)致電磁鐵沒有足夠長的有效行程推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，如果間距過小會(huì)導(dǎo)致電磁鐵開始接觸執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)推力太小無法正常推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。同時(shí)，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)變形或調(diào)整不當(dāng)，可能會(huì)造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)受阻甚至卡滯，一旦執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡滯會(huì)使電磁鐵無法運(yùn)動(dòng)到保持位置，從而導(dǎo)致電磁鐵內(nèi)另一組線圈無法正常接入，電流會(huì)保持在較高水平，時(shí)間過長會(huì)燒毀驅(qū)動(dòng)單元。
3、現(xiàn)有的電磁鐵系統(tǒng)一般采用提高驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)能力或引入過載保護(hù)單元，但這些措施只能保證在發(fā)生故障時(shí)保護(hù)驅(qū)動(dòng)單元不會(huì)損壞，不能避免故障的發(fā)生，更無法對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)。公告號(hào)為cn111983295b的專利技術(shù)專利公開了一種設(shè)備故障預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，在汽車生產(chǎn)設(shè)備故障預(yù)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本專利技術(shù)實(shí)施例提供一種電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)采集電磁鐵驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)，獲取待對(duì)比數(shù)據(jù)，待對(duì)比數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，用以解決電磁鐵機(jī)構(gòu)故障率高、以及現(xiàn)有技術(shù)無法對(duì)其故障進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的問題。
2、本專利技術(shù)實(shí)施例提供一種電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，包括：
3、步驟1：獲取空載狀態(tài)下電磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，至少包括最大電流時(shí)間點(diǎn)tk0和保持階段時(shí)間起點(diǎn)tk1；
4、步驟2：獲取正常帶載狀態(tài)下電磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，至少包括電磁鐵帶載運(yùn)動(dòng)階段基準(zhǔn)時(shí)間起點(diǎn)tz0和保持階段基準(zhǔn)時(shí)間起點(diǎn)tz1；
5、步驟3：實(shí)時(shí)獲取電磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中的待對(duì)比數(shù)據(jù)，至少包括過載電流持續(xù)時(shí)間tg、電磁鐵帶載運(yùn)動(dòng)階段時(shí)間起點(diǎn)td0和保持階段時(shí)間起點(diǎn)td1，并對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理；
6、步驟4.將待對(duì)比數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)比對(duì)結(jié)果得到電磁鐵機(jī)構(gòu)的故障預(yù)測(cè)結(jié)果；
7、步驟5.根據(jù)故障判斷和預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)電磁鐵機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整正常后重新進(jìn)行步驟2，更新正常帶載狀態(tài)下電磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，包括電磁鐵帶載運(yùn)動(dòng)階段基準(zhǔn)時(shí)間起點(diǎn)tz0和保持階段基準(zhǔn)時(shí)間起點(diǎn)tz1。
8、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，包括：
9、從電磁鐵通電開始，實(shí)時(shí)采集電磁鐵中電流信號(hào)，并對(duì)電流信號(hào)濾波，把電流大小超過驅(qū)動(dòng)單元額定電流a0的時(shí)間點(diǎn)作為過載電流時(shí)間起點(diǎn)tg0；
10、如果過載電流持續(xù)時(shí)間tg超過過載時(shí)間閾值t0，則判斷電磁鐵機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程存在卡滯，則立即切斷電磁鐵輸出，并報(bào)故障。
11、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，還包括：
12、如果過載電流持續(xù)時(shí)間tg未超過過載時(shí)間閾值t0，則得到電流按照時(shí)間順序排列的數(shù)組c0。
13、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，還包括：
14、當(dāng)電磁鐵運(yùn)動(dòng)到保持位置后，電流瞬間切換為保持電流，所述保持電流小于所述額定電流，并對(duì)數(shù)組c0進(jìn)行分析，得到電磁鐵保持階段時(shí)間起點(diǎn)td1；
15、如果|td1-tk1|小于時(shí)間閾值t1，則判斷電磁鐵頂桿與執(zhí)行機(jī)構(gòu)間距過大，并報(bào)故障。
16、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，還包括：
17、如果電磁鐵機(jī)構(gòu)無卡滯和間距過大的故障，則對(duì)數(shù)組c0進(jìn)行微分操作，得到數(shù)組d0，找出時(shí)間tk0～tk1之內(nèi)數(shù)組d0的數(shù)據(jù)突變點(diǎn)，得到電磁鐵帶載運(yùn)動(dòng)階段時(shí)間起點(diǎn)td0。
18、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，在步驟4中，所述根據(jù)比對(duì)結(jié)果得到電磁鐵機(jī)構(gòu)的故障預(yù)測(cè)結(jié)果，包括：
19、若電磁鐵帶載運(yùn)動(dòng)階段時(shí)間起點(diǎn)td0大于電磁鐵帶載運(yùn)動(dòng)階段基準(zhǔn)時(shí)間起點(diǎn)tz0，且差值超過時(shí)間閾值t2，則，
20、判斷電磁鐵與執(zhí)行機(jī)構(gòu)間距變大，需要調(diào)整，并給出間距變大故障預(yù)警。
21、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，在步驟4中，所述根據(jù)比對(duì)結(jié)果得到電磁鐵機(jī)構(gòu)的故障預(yù)測(cè)結(jié)果，還包括：
22、若電磁鐵帶載運(yùn)動(dòng)階段時(shí)間起點(diǎn)td0小于電磁鐵帶載運(yùn)動(dòng)階段基準(zhǔn)時(shí)間起點(diǎn)tz0，且差值超過時(shí)間閾值t2，則，
23、判斷電磁鐵與執(zhí)行機(jī)構(gòu)間距變小，需要調(diào)整，并給出間距變小故障預(yù)警。
24、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，在步驟4中，所述根據(jù)比對(duì)結(jié)果得到電磁鐵機(jī)構(gòu)的故障預(yù)測(cè)結(jié)果，還包括：
25、若電磁鐵頂桿與執(zhí)行機(jī)構(gòu)間距在預(yù)設(shè)的合理范圍內(nèi)，電磁鐵保持階段時(shí)間起點(diǎn)td1大于保持階段基準(zhǔn)時(shí)間起點(diǎn)tz1，且差值超過時(shí)間閾值t3，則，
26、判斷電磁鐵運(yùn)動(dòng)受阻，并給運(yùn)動(dòng)受阻故障預(yù)警。
27、本專利技術(shù)實(shí)施例還提供了一種電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)，所述電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)采用如上實(shí)施例所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，所述電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括：
28、采集模塊，用于采集電磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中的電流大小以及各電流值對(duì)應(yīng)的時(shí)間；
29、數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到待對(duì)比數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；
30、存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)、待對(duì)比數(shù)據(jù)和時(shí)間閾值數(shù)據(jù)；
31、故障判定與處理模塊，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟3的方法判斷有無卡滯和間距過大故障，然后，對(duì)故障進(jìn)行處理，并將結(jié)果發(fā)送給顯示模塊；
32、故障預(yù)測(cè)模塊，用于判斷電磁鐵與執(zhí)行機(jī)構(gòu)間距是否超過合理范圍，預(yù)測(cè)電磁鐵機(jī)構(gòu)是否會(huì)出現(xiàn)故障；用于比較電磁鐵保持階段時(shí)間起點(diǎn)與保持階段基準(zhǔn)時(shí)間起點(diǎn)的差值是否超過時(shí)間閾值，預(yù)測(cè)電磁鐵機(jī)構(gòu)是否會(huì)要出現(xiàn)故障；并用于把預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)送給顯示模塊；
33、基準(zhǔn)數(shù)據(jù)修正模塊，用于機(jī)構(gòu)調(diào)整后，對(duì)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正；
34、顯示模塊，用于顯示故障信息、預(yù)測(cè)信息和維修建議。
35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)實(shí)施例提供的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)的有益效果在于：其能夠準(zhǔn)確對(duì)電磁鐵機(jī)構(gòu)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，有效減小了特種機(jī)電設(shè)備的停機(jī)故障率。此外，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟4中，所述根據(jù)比對(duì)結(jié)果得到電磁鐵機(jī)構(gòu)的故障預(yù)測(cè)結(jié)果，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟4中，所述根據(jù)比對(duì)結(jié)果得到電磁鐵機(jī)構(gòu)的故障預(yù)測(cè)結(jié)果，還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟4中，所述根據(jù)比對(duì)結(jié)果得到電磁鐵機(jī)構(gòu)的故障預(yù)測(cè)結(jié)果，還包括：
9.一種電磁鐵機(jī)構(gòu)
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁鐵機(jī)構(gòu)故障預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟3中，所述對(duì)緊急故障進(jìn)行判斷和處理，還包括：
6.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬曉賀，宋素華，胡浩，楊文明，熊博，黃龍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國船舶集團(tuán)有限公司第七一三研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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