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유도전동기로부터 발생하는 전류 신호를 통하여 고장 관련 주파수의 개수의 추정값과 고장 관련 주파수의 추정값을 계산하는 줌 에스프리트(Zoom ESPRIT[Estimation of signal parameters via rotational invariance techniques]) 모듈;상기 줌 에스프리트(Zoom ESPRIT) 모듈이 계산한 고장 관련 주파수 개수의 추정값과 고장 관련 주파수의 추정값을 이용하여 고장 관련 주파수의 크기값을 추정하는 크기 추정 모듈; 및상기 크기 추정 모듈이 추정한 고장 관련 주파수의 크기값을 고장 문턱값과 비교하여 상기 유도전동기의 고장 유무를 판단하는 고장 진단 모듈;을 포함하는 유도전동기 고장 진단 장치
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제1항에 있어서,상기 줌 에스프리트(Zoom ESPRIT) 모듈은 유도전동기로부터 샘플링된 주파수 신호를 저역 통과 필터와 다운 샘플링 기법을 통하여 이산화하는 데시메이터(Decimator); 상기 데시메이터(Decimator)의 이산화한 신호를 수신하여 에프비에스에스(FBSS[Fowrad-backward spatial smoothing])기법을 이용하여 자기상관관계를 추정하는 상관추정기; 상기 상관추정기가 추정한 자기상관관계를 이용하여 고유값과 고유벡터를 계산하는 고유값 추출기;상기 고유값 추출기로부터 고유값을 입력받아 고장 관련 주파수 개수의 추정값을 계산하는 에프에스디오 에스터메이터(FSDO[Frequency Siganl dimension order] Estimator); 및상기 에프에스디오 에스터메이터(FSDO Estimator)로부터는 고장 관련 주파수 개수의 추정값을, 상기 고유값 추출기로부터는 고유값과 고유벡터를 입력받아 고장 관련 주파수의 추정값을 계산하는 에스프리트(ESPRIT) 모듈;을 포함하는 유도전동기 고장 진단 장치
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제1항에 있어서,상기 고장 진단 모듈은상기 크기 추정 모듈의 고장 관련 주파수의 크기값을 입력받아 고장 지표를 산출하는 고장 지표 산출부;상기 유도전동기의 속도를 계산하는 유도전동기 속도 계산부;상기 유도전동기 속도 계산부의 속도 값에 따라 고장 문턱값을 산출하는 문턱값 계산부;상기 문턱값 계산부의 문턱값을 상기 고장 지표 산출부의 고장 지표와 비교하여, 고장 진단 확률을 최대화하고 오경보 확률을 최소화하기 위해 가중치를 두어 최적화된 고장 지표를 산출하는 고장 지표 최적화부;상기 고장 지표 최적화부로부터 고장 지표와 문턱값을 입력받아 상기 유도전동기의 고장 여부를 판단하는 고장 진단 판단부;를 포함하는 유도전동기 고장 진단 장치
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유도전동기의 전류 신호로부터 주파수를 샘플링하는 단계;상기 주파수로부터 고장 관련 주파수 개수의 추정값과 고장 관련 주파수의 추정값을 계산하는 단계;상기 고장 관련 주파수의 개수의 추정값과 상기 고장 관련 주파수의 추정값을 이용하여 고장 관련 주파수의 크기를 계산하는 단계;상기 유도전동기의 속도로부터 문턱값을 산출하는 단계;상기 고장 관련 주파수의 크기를 상기 문턱값과 비교하여, 상기 고장 관련 주파수의 크기가 상기 문턱값보다 큰 경우는 고장으로 판단하는 단계;를 포함하는 유도 전동기 고장 진단 방법
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제4항에 있어서,유도전동기로부터 발생된 신호로부터 주파수를 측정하는 단계는상기 발생된 신호를 전류 센서를 통하여 이산 데이터로 측정하는 유도전동기 고장 진단 방법
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제5항에 있어서,상기 주파수로부터 고장 관련 주파수 개수와 고장 관련 주파수를 계산하는 단계는,상기 이산 데이터를 다운 샘플링하고 에프비에스에스(FBSS) 기법을 통하여 자기 상관 추정 행렬을 구하고,상기 자기 상관 추정 행렬을 이용하여 고유값과 고유벡터를 구하며,상기 고유값에 엠디엘(MDL[Minimum Description Length]) 기법을 사용하여 고장 관련 주파수의 개수의 추정값을 구하고,상기 고장 관련 주파수의 개수의 추정값과 상기 고유값과 상기 고유벡터를 이용하여 고장 관련 주파수를 계산하는 유도전동기 고장 진단 방법
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제4항에 있어서,상기 고장 관련 주파수의 개수의 추정값과 상기 고장 관련 주파수의 추정값을 이용하여 고장 관련 주파수의 크기를 계산하는 단계는엘에스(LS[Least-Squares]) 추정 방식을 이용하는 유도 전동기 고장 진단 방법
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제4항에 있어서,상기 유도전동기의 속도로부터 문턱값을 산출하는 단계는상기 유도전동기에서 발생하는 고조파로부터 속도를 계산한 후에, 상기 속도에 대응되는 문턱값을 결정하는 유도 전동기 고장 진단 방법
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제4항에 있어서,상기 고장 관련 주파수의 크기를 상기 문턱값과 비교하여, 상기 고장 관련 주파수의 크기가 상기 문턱값보다 큰 경우는 고장으로 판단하는 단계는 고장 관련 주파수의 크기를 유에스에이치(USH[Upper Sideband Harmonic])측 크기값, 엘에스에이치(LSH[Lower Sideband Harmonic])측 크기값, 유에스에이치(USH)와 엘에스에이치(LSH)의 크기값의 합 중에서 가장 큰 값을 고장 지표로 설정하고,상기 고장 지표와 상기 문턱값 간의 고장 진단 확률과 오경보 확률을 구한 이후에,상기 고장 진단 확률을 최대화하고 상기 오경보 확률을 최소화하기 위하여 가중치를 1로 두어 최적화된 고장 지표와 문턱값을 산출하여,상기 최적화된 고장 지표가 상기 최적회된 문턱값보다 큰 경우 고장으로 판단하는 유도 전동기 고장 진단 방법
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