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龙图腾网获悉山东众泰防爆电机股份有限公司申请的专利一种电机运行模拟仿真故障诊断系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121385639B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511935307.5，技术领域涉及：G01R31/34；该发明授权一种电机运行模拟仿真故障诊断系统是由曲华波;孙续城;董文设计研发完成，并于2025-12-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种电机运行模拟仿真故障诊断系统在说明书摘要公布了：本发明涉及工业自动化控制与电气设备状态监测技术领域，具体为一种电机运行模拟仿真故障诊断系统，包括：数据采集接口单元，配置为连接至防爆电机定子电路的模数转换器，用于以高于变频器载波频率预设倍数的采样率，读取未经过滤的数字离散化电压序列及电流序列；信号计算分离单元，用于对电压序列及电流序列执行数字带通滤波运算，从基波能量传输信号中剥离出包含高频开关振荡特征的瞬态响应数据分量；模型参数反演单元，用于迭代解算出当前时刻电机的定子侧高频阻抗参数集；安全状态评估单元，用于生成防爆电机的安全评估数据包；本发明解决了防爆环境下非侵入式监测难题，提升了安全性与合规性。

本发明授权一种电机运行模拟仿真故障诊断系统在权利要求书中公布了：1.一种电机运行模拟仿真故障诊断系统，其特征在于，包括： 数据采集接口单元，配置为连接至防爆电机定子电路的模数转换器，用于以高于变频器载波频率预设倍数的采样率，读取未经过滤的数字离散化电压序列及电流序列； 信号计算分离单元，用于对电压序列及电流序列执行数字带通滤波运算，从基波能量传输信号中剥离出包含高频开关振荡特征的瞬态响应数据分量； 模型参数反演单元，用于调用预设的防爆电机数字孪生等效电路模型，将瞬态响应数据分量作为模型的激励输入，通过最小化模型输出与实测数据的残差平方和，迭代解算出当前时刻电机的定子侧高频阻抗参数集； 安全状态评估单元，用于将高频阻抗参数集中的寄生电容数值映射为绝缘介质老化指数，将漏感参数的不平衡度映射为气隙偏心指数，并依据绝缘介质老化指数和气隙偏心指数生成防爆电机的安全评估数据包； 安全状态评估单元执行以下参数映射逻辑： 提取高频阻抗参数集中的对地分布电容值，计算相对于初始标定值的变化百分比，作为绝缘介质老化指数； 提取高频阻抗参数集中的三相漏感值，计算该三相漏感值的标准差与算术平均值的比值，作为气隙偏心指数； 计算三相漏感值的算术平均值； 计算气隙偏心指数： ； 模型参数反演单元在解算高频阻抗参数集时，执行以下计算机实现步骤： 从瞬态响应数据分量中识别出PWM脉冲的下降沿触发时刻； 截取自触发时刻起至振荡衰减至零时刻止的时间窗口数据，构建目标观测波形向量； 截取自起至振荡衰减至零时刻止的时间窗口数据，构建目标观测波形向量，其计算公式如下： ； 其中，为采集的电流或电压瞬时值，为数据采集接口单元的采样时间间隔，即； 初始化包含电阻变量、电感变量及电容变量的二阶微分方程模型状态；该二阶微分方程描述了防爆电机定子绕组一相对地或相对另一相的等效电路模型，其中代表绕组高频损耗电阻，代表定子杂散漏感，代表绕组分布电容或对地寄生电容，该等效电路模型是定子绕组分布RLC串联回路；该模型描述了在PWM电压阶跃激励下的串联回路响应，修正后的非齐次微分方程为： ； 其中，为定子回路的瞬态电流响应函数；为输入的瞬态电压激励函数，在触发时刻处，被建模为幅值为直流母线电压的阶跃信号，即在时刻为狄拉克脉冲函数； 采用梯度下降算法或粒子群优化算法，调整二阶微分方程模型中的参数值，直至模型生成的预测波形向量与目标观测波形向量之间的欧几里得距离小于预设的收敛容差； 将满足收敛条件时的参数值锁定，作为高频阻抗参数集输出； 为了消除物理量纲差异及数量级对优化收敛性的影响，本步骤在执行波形比对前引入了动态归一化处理，计算目标观测波形向量的最大绝对值作为归一化因子： ； 采用梯度下降算法或粒子群优化算法PSO调整模型参数集；最小化模型参数集的目标函数；在每一次迭代过程中，系统依据当前的参数集生成预测波形向量，并基于无量纲化的目标函数计算匹配误差，修正后的优化目标函数为： ； 其中，表示向量的欧几里得范数；通过除以，将物理空间的电压或电流波形映射为区间的无量纲序列，从而确保收敛容差是一个与具体物理单位无关的纯数值标量，例如设定； 当无量纲距离小于预设的收敛容差时，判定迭代收敛。

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