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黄友锐,沈玉轩,徐善永.融合机器学习的永磁同步电机数字孪生故障诊断技术研究[J].电测与仪表,2025,62(2):181-187.
HUANG Yourui,SHEN Yuxuan,XU Shanyong.Research on digital twin fault diagnosis technology of permanent magnet synchronous motor integrating machine learning[J].Electrical Measurement & Instrumentation,2025,62(2):181-187.
融合机器学习的永磁同步电机数字孪生故障诊断技术研究
Research on digital twin fault diagnosis technology of permanent magnet synchronous motor integrating machine learning
DOI:10.19753/j.issn1001-1390.2025.02.022
中文关键词:  永磁同步电机  数字孪生  虚实同步  机器学习  匝间短路
英文关键词:permanent magnet synchronous motor, digital twins, virtual and real synchronization, machine learning, inter-turn short circuit
基金项目:国家自然科学基金资助项目(61772033);安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院研究与发展基金资助项目(ALW2021YF03)
        
作者中文名作者英文名单位
黄友锐HUANG Yourui安徽理工大学 电气与信息工程学院
沈玉轩SHEN Yuxuan安徽理工大学 电气与信息工程学院
徐善永XU Shanyong安徽理工大学 电气与信息工程学院
摘要点击次数: 654
中文摘要:
      永磁同步电机作为工业设备的核心部件,对其准确地故障诊断至关重要,智能数据驱动方法和实时监督技术可助力制定精准维护计划,实现低碳节能运行。基于数字孪生技术开展永磁同步电机高效运维研究,可实现虚实同步、监测电机运行状况,并进一步结合信号处理和机器学习技术,提出由变分模态分解、最大相关峭度解卷积联合BP-Adaboost的故障诊断方法,所提方法能够显著提升永磁同步电机故障诊断的准确率和效率。针对永磁同步电机匝间短路,最优诊断误差率低至1.75%,平均诊断误差控制为约3.6%,诊断精度高。
英文摘要:
      As the core component of industrial equipment, permanent magnet synchronous motors are essential for accurate fault diagnosis, and intelligent data-driven methods and real-time supervision technology can help formulate accurate maintenance plans to achieve low-carbon and energy-saving operation. Based on the digital twin technology, the efficient operation and maintenance of permanent magnet synchronous motor can be carried out, which can realize virtual and real synchronization and monitor the operation status of the motor, and further combines with signal processing and machine learning technology, a fault diagnosis method based on variational mode decomposition, maximum correlation kurtosis deconvolution and BP-Adaboost is proposed, which can significantly improve the accuracy and efficiency of fault diagnosis of permanent magnet synchronous motor. For the inter-turn short circuit of the permanent magnet synchronous motor, the optimal diagnostic error rate is as low as 1.75%, and the average diagnostic error is controlled to about 3.6%, with high diagnostic accuracy.
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